- El número atómico
Un criterio de organización de los elementos de la tabla periódica es el número atómico, el cual corresponde al número de electrones y de protones que tiene cada elemento. Un átomo tiene normalmente el mismo número de electrones y de protones. Así, por ejemplo, el átomo de hidrógeno se representa como H, tiene un protón en su núcleo y un electrón girando a su alrededor. Por otra parte, el átomo de helio tiene dos electrones girando alrededor de este. Al número de protones de un átomo se le denomina número atómico (Z), por lo que cada elemento tiene su número atómico único. El número de electrones y de neutrones de un átomo puede variar y sigue siendo el mismo átomo; pero si cambia el número de sus protones cambia totalmente dicho átomo.
- Períodos y grupos de la tabla periódica
Los elementos se ordenan en la tabla periódica de acuerdo con sus números atómicos, desde el número 1, que corresponde al hidrógeno (H), hasta el 109, que es para el meitnerio (Mt); al hacer el ordenamiento se forman filas horizontales y columnas verticales. A las filas horizontales se les llama períodos y se les designa con números el 1 al 7 o con las letras K, L, M, N, O, P y Q. Los elementos que los forman están acomodados en orden creciente de su número atómico. En los periodos se acomodan los átomos que tienen el mismo número de niveles de energía. Cada período o nivel de energía se caracteriza por permitir un número máximo de electrones y se determina con la fórmula 2(n)2, donde n = nivel de energía. Además, se debe tener presente que el último nivel de energía de un átomo no podrá contener más de ocho electrones.
Valencias En la naturaleza, los átomos se combinan para formar compuestos. Los electrones que el átomo posee en el último nivel de energía son los que generalmente forman los enlaces químicos; dichos electrones reciben el nombre de electrones de valencia. A la capacidad para combinarse que tiene un átomo de cada elemento se le llama valencia y depende del número de electrones que puede perder o ganar el átomo en su último nivel de energía, durante una reacción química. Así se tiene que los átomos que presentan de uno a tres electrones de valencia en su última capa, pueden perderlos cuando se combinan con otros átomos, convirtiéndose en iones positivos. Por ejemplo, cuando el átomo de sodio pierde su electrón de valencia se transforma en un ión Na+ (monovalente), o cuando el átomo de bario pierde sus dos últimos electrones de valencia, queda como ión Ba+2 (divalente). Se llama ión al átomo que ha ganado o perdido electrones.
Los átomos que tienen en su último nivel de 5 a 7 electrones de valencia, tienden a ganar electrones, convirtiéndose en iones negativos. Así sucede con un átomo de cloro, que tiene 7 electrones en su último nivel de energía, se transforma en un ión Cl- al ganar un electrón, pero también existen otros átomos como el oxígeno y el fósforo, que al ganar dos o tres electrones respectivamente se convierten en iones negativos, el del oxígeno, con valencia O-2 (divalente negativo), y el del fósforo P-3 (trivalente negativo) respectivamente.
Algunos elementos presentan dos o más valencias debido a la capacidad de combinación que poseen, lo que les permite perder o ganar electrones en diferente proporción, dependiendo de los elementos con los que se combinen.