Valency is een maat voor de reactiviteit van een atoom of molecuul. Je kunt de valentie van veel elementen afleiden door naar hun posities in het periodiek systeem te kijken, maar dit geldt niet voor alle elementen. Het is ook mogelijk om de valentie van een atoom of molecuul te berekenen door te noteren hoe het combineert met andere atomen of moleculen met bekende valenties.
De regel van het octet

Bij het bepalen van de valentie van een atoom of molecuul (één voor die je niet kunt gebruiken in het periodiek systeem om de valentie te bepalen), scheikundigen gebruiken de octetregel. Volgens deze regel combineren atomen en chemicaliën zodanig dat ze acht elektronen produceren in de buitenste schil van de verbinding die ze vormen. Een buitenste schil met acht elektronen is vol, wat betekent dat de verbinding stabiel is.

Wanneer een atoom of molecuul één tot vier elektronen in zijn buitenste schil heeft, heeft het een positieve valentie, wat betekent dat het zijn vrije elektronen doneert . Wanneer het aantal elektronen vier, vijf, zes of zeven is, bepaal je de valentie door het elektronengetal af te trekken van 8. Dat komt omdat het voor het atoom of molecuul gemakkelijker is om elektronen te accepteren om stabiliteit te bereiken. Alle edelgassen - behalve helium - hebben acht elektronen in hun buitenste schil en zijn chemisch inert. Helium is een speciaal geval - het is inert, maar het heeft slechts twee elektronen in zijn buitenste schil.
Het periodiek systeem

Wetenschappers hebben alle elementen gerangschikt die momenteel bekend zijn in een grafiek die het periodiek systeem wordt genoemd en in veel gevallen kunt u de valentie bepalen door naar de grafiek te kijken. Alle metalen in kolom 1, inclusief waterstof en lithium, hebben bijvoorbeeld een valentie van +1, terwijl al die in kolom 17, inclusief fluor en chloor, een valentie van -1 hebben. De edelgassen in kolom 18 hebben een valentie van 0 en zijn inert.

U kunt de valentie van koper, goud of ijzer niet vinden met deze methode omdat ze meerdere actieve elektronenschillen hebben. Dit geldt voor alle overgangsmetalen in de kolommen 3 tot en met 10, de zwaardere elementen in de kolommen 11 tot en met 14, de lanthaniden (elementen 57-71) en de actiniden (elementen 89-103).
Bepaling van het gehalte van chemische formules

Je kunt de valentie van een overgangselement of een radicaal in een bepaalde verbinding bepalen door op te merken hoe het combineert met elementen met een bekende valentie. Deze strategie is gebaseerd op de octetregel, die ons vertelt dat elementen en radicalen samenkomen om een stabiele buitenste schil van acht elektronen te produceren.

Merk als eenvoudige illustraties van deze strategie op dat natrium (Na), met een valentie van +1, combineert gemakkelijk met chloor (Cl), dat een valentie van -1 heeft, om natriumchloride (NaCl) of keukenzout te vormen. Dit is een voorbeeld van een ionische reactie waarbij een elektron door het ene atoom wordt gedoneerd en door het andere wordt geaccepteerd. Er zijn echter twee natriumatomen nodig om ionisch te combineren met zwavel (S) om natriumsulfide (Na2S) te vormen, een sterk alkaliserend zout dat in de pulpindustrie wordt gebruikt. Omdat er twee natriumatomen nodig zijn om deze verbinding te vormen, moet de valentie van zwavel -2 zijn.

Om deze strategie toe te passen op complexere moleculen, is het belangrijk om eerst te beseffen dat elementen soms combineren om reactieve radicalen te vormen die heeft nog geen stabiele buitenste schil van acht elektronen bereikt. Een voorbeeld is het sulfaatradicaal (SO 4). Dit is een tetraëdrische molecule waarin het zwavelatoom elektronen deelt met vier zuurstofatomen in een zogenaamde covalente binding. In zo'n verbinding kun je de valentie van de atomen in het radicaal niet afleiden door naar de formule te kijken. Je kunt echter de valentie van het radicaal bepalen door de ionische verbindingen die het vormt. Het sulfaatradicaal combineert bijvoorbeeld ionisch met waterstof om zwavelzuur te vormen (H 2SO 4). Dit molecuul bevat twee waterstofatomen, elk met een bekende valentie van +1, dus in dit geval is de valentie van de radicaal -2.

Zodra u de valentie van de radicaal hebt bepaald, kunt u deze gebruiken om de valentie van andere elementen en moleculen te berekenen waarmee het combineert. IJzer (Fe) is bijvoorbeeld een overgangsmetaal dat meerdere valenties kan vertonen. Wanneer het samengaat met het sulfaatradicaal om ijzersulfaat, FeSO 4, te vormen, moet zijn valentie +2 zijn, omdat de valentie van het sulfaatradicaal, zoals bepaald uit de binding die het vormt met waterstof, -2 is.