2.5: Disposición de los electrones (modelo de cáscara)

Electrones de valencia

La cáscara de valencia es la cáscara más externa de un átomo en su estado no combinado, que contiene los electrones que más probablemente explican la naturaleza de cualquier reacción que involucre al átomo y de las interacciones de enlace que tiene con otros átomos. Los electrones de valencia son electrones que se asocian a un átomo y que pueden participar en la formación de un enlace químico; en un enlace covalente simple, ambos átomos del enlace aportan un electrón de valencia para formar un par compartido. La presencia de electrones de valencia puede determinar las propiedades químicas del elemento y la posibilidad de que se una a otros elementos: Para un elemento del grupo principal, un electrón de valencia sólo puede estar en la capa de electrones más externa.

Un átomo con una capa cerrada de electrones de valencia tiende a ser químicamente inerte. Un átomo con uno o dos electrones de valencia más de una capa cerrada es altamente reactivo, porque los electrones de valencia adicionales se eliminan fácilmente para formar un ion positivo. Un átomo con uno o dos electrones de valencia menos que una envoltura cerrada es también altamente reactivo, debido a la tendencia a ganar los electrones de valencia que faltan (formando así un ion negativo), o a compartir electrones de valencia (formando así un enlace covalente).

Al igual que un electrón en una envoltura interna, un electrón de valencia tiene la capacidad de absorber o liberar energía en forma de fotón. Una ganancia de energía puede hacer que un electrón se mueva (salte) a una capa exterior; esto se conoce como excitación atómica. O el electrón puede incluso liberarse de la capa de valencia de su átomo asociado; esto es la ionización para formar un ion positivo. Cuando un electrón pierde energía (causando así la emisión de un fotón), entonces puede moverse a una capa interna que no esté totalmente ocupada.

El número de electrones de valencia de un elemento puede ser determinado por el grupo de la tabla periódica (columna vertical) en el que el elemento está categorizado. Con la excepción de los grupos 3-12 (los metales de transición), el dígito de las unidades del número de grupo identifica cuántos electrones de valencia están asociados con un átomo neutro de un elemento listado bajo esa columna en particular.

* El método general de recuento de electrones de valencia no suele ser útil para los metales de transición.

** Excepto para el helio, que sólo tiene dos electrones de valencia.