¿Por qué debemos guiarnos al atribuir univalencia a unos metales y bi-, ter-, cuadri-, ... n-valencia a otros? ¿Qué nos obliga a hacer esta diferencia? ¿Por qué no se atribuye a todos los metales la misma valencia —por ejemplo, por qué no se considera al magnesio como univalente?
Si se hace esto, tomando (y no 24 como ahora), no solo se logra una simplicidad en la expresión de la composición de todos los compuestos del magnesio, sino que también obtenemos la ventaja de que su composición será la misma que la de los compuestos correspondientes de sodio y potasio. Estas combinaciones se expresaban así anteriormente; ¿por qué se ha cambiado desde entonces?
Estas cuestiones solo pudieron responderse tras la consolidación de la idea de que los múltiplos de los pesos atómicos son las cantidades mínimas de ciertos elementos que se combinan con otros para formar compuestos; en una palabra, desde la época en que se estableció la ley de Avogadro-Gerhardt (Capítulo VII.).
Tomando un elemento como el arsénico, que tiene muchos compuestos volátiles, es fácil determinar la densidad de estos compuestos y, por lo tanto, establecer sus pesos moleculares, y de ahí hallar el peso atómico indudable, exactamente igual que para el oxígeno, el nitrógeno, el cloro, el carbono, etc.
Resulta que As = 75, y sus compuestos se corresponden, al igual que los compuestos del nitrógeno, con las formas AsX3 y AsX5; por ejemplo, AsH3, AsCl3, AsF5, As2O5, etc.
Es evidente que aquí nos encontramos ante un metal (o más bien elemento) de dos valencias, que además nunca es monovalente, sino tri- o quin-valente. Este ejemplo por sí solo es suficiente para reconocer la existencia de átomos polivalentes entre los metales.
Y como el antimonio y el bismuto son estrechamente análogos al arsénico en todos sus compuestos (del mismo modo que el potasio es análogo al rubidio y al cesio); así, aunque se conozcan muy pocos compuestos volátiles del bismuto, era necesario atribuirles fórmulas correspondientes a las asignadas al arsénico.
Como veremos al describirlos, hay también muchos metales análogos entre los elementos bivalentes, algunos de los cuales también dan compuestos volátiles.
Por ejemplo, el cinc, que es en sí mismo volátil, da varios compuestos volátiles (por ejemplo, el cinc-etilo, ZnC4H10, que hierve a 118°, con una densidad de vapor = 61,3), y en las moléculas de todos estos compuestos nunca hay menos de 65 partes de cinc, lo que es equivalente a H2, porque 65 partes de cinc desplazan a 2 partes en peso de hidrógeno; de modo que el cinc es un ejemplo de los metales bivalentes tal como el oxígeno, cuyo equivalente = 8 (porque H2 es reemplazado por O = 16), es un representante de los elementos bivalentes, o como el arsénico lo es de los elementos tri- y pentavalentes.
Y, como veremos más adelante, el magnesio es en muchos aspectos muy análogo al cinc, hecho que nos obliga a considerar al magnesio como un metal bivalente.
Metales tales como el mercurio y el cobre, que son capaces de dar no una sino dos bases, son de particular importancia para distinguir los metales univalentes y bivalentes. Así, el cobre da el subóxido Cu 2 O y el óxido CuO; es decir, los compuestos CuX correspondientes al subóxido son análogos (en las relaciones cuantitativas, por su composición) a NaX o AgX, y los compuestos del óxido CuX 2 , a MgX 2 , ZnX 2 , y en general a los metales bivalentes.