En el período 1916-1919, dos americanos, Gilbert. N. Lewis e Irving Langmuir, y un alemán Walther Kossel, formularon una importante propuesta sobre el enlace químico: las configuraciones electrónicas de los átomos de gases nobles tienen algo especial que es la causa de su inercia química y los átomos de otros elementos se combinan unos con otros para adquirir configuraciones electrónicas como las de los átomos de gases nobles. La teoría que se desarrolló a partir de este modelo estuvo especialmente ligada a G. N. Lewis y se denomina Teoría de Lewis.
Los electrones que participan en los enlaces químicos se denominan electrones de valencia: los que residen en la capa exterior incompleta de los átomos. Cuando los átomos interactúan para formar un enlace químico, sólo entran en contacto sus regiones más externas. Por esta razón, cuando estudiamos los enlaces químicos consideramos sobre todo los electrones de valencia de los átomos. Para reconocer los electrones de valencia y asegurarse de que el número total de electrones no cambia en una reacción química, los químicos utilizan el sistema de puntos desarrollado por Lewis. Un símbolo de puntos de Lewis consta del símbolo del elemento y un punto por cada electrón de valencia de un átomo del elemento.
Por ejemplo, el azufre tiene la configuración electrónica [Ne]3s23p4; por tanto, su símbolo de Lewis muestra seis electrones de valencia:
El número de electrones de valencia de cada átomo es igual al número de grupo del elemento. Por ejemplo, el Li es un elemento del grupo 1A y tiene un punto para un electrón de valencia; el Be es un elemento del grupo 2A y tiene dos electrones de valencia (dos puntos), y así sucesivamente.
Los elementos de un mismo grupo poseen configuraciones electrónicas externas similares y, en consecuencia, también se asemejan los símbolos de puntos de Lewis. Los metales de transición, lantánidos y actínidos, tienen capas internas incompletas y en general no es posible escribir símbolos sencillos de puntos de Lewis para ellos.
Obsérvese que el número de electrones de valencia de cualquier elemento representativo es el mismo que el número de grupo en el que está el elemento en la tabla periódica. Por ejemplo, los símbolos de Lewis para el oxígeno y el azufre, miembros del grupo 6A, tienen seis puntos.
Algunas ideas básicas en la Teoría de Lewis son:
- Los electrones, especialmente los que están en la capa más externa o de valencia, juegan un papel fundamental en el enlace químico.
- En algunos casos se transfieren electrones de un átomo a otro, formándose iones positivos y negativos que se atraen entre sí mediante fuerzas electrostáticas denominadas enlaces iónicos.
- En otros casos se comparten entre los átomos uno o más pares de electrones; esta compartición de electrones se denomina enlace covalente.
- Los electrones se transfieren o se comparten de manera que los átomos adquieren una configuración electrónica especialmente estable. Generalmente se trata de una configuración de gas noble con ocho electrones más externos que constituyen un octeto.
