Il metodo incrociato è un modo per determinare la formula chimica dei composti utilizzando la valenza degli atomi. Gli atomi hanno un nucleo centrale di protoni e neutroni, con strati di elettroni che circondano il nucleo in strati chiamati gusci. Il guscio più esterno può contenere troppi o pochi elettroni, che è descritto da un numero di valenza più o meno. I composti si formano scambiando questi elettroni in reazioni chiamate legame ionico, in cui gli elettroni sono condivisi tra due o più atomi.
Quando un atomo con due elettroni in più si combina con un altro contenente un elettrone in meno, occorrono due del secondo atomo per formare il composto. Il silicio contiene due elettroni in più nel suo guscio esterno, mentre l’ossigeno contiene un elettrone in meno di un guscio completo. La formula ionica per i due atomi sarebbe Si+2 e O−1, che mostra la valenza ionica per ciascuno.
Usando il metodo incrociato, il composto risultante può essere scritto trasferendo la valenza di ciascun atomo all’altro e scrivendoli come pedice. La molecola risultante dalla combinazione di silicio e ossigeno è il biossido di silicio, o SiO2. La valenza +2 dell’atomo di silicio viene incrociata con l’ossigeno e la -1 viene trasferita o incrociata con il silicio. Incrociare le valenze tra i due atomi quando si descrive la molecola ha portato al termine metodo incrociato.
La reazione dei due atomi elimina qualsiasi carica di elettroni, perché gli atomi si combinano nei rapporti necessari per utilizzare tutti gli elettroni in eccesso. Con un numero equilibrato di elettroni la valenza è considerata zero e non c’è segno più o meno usato in una formula molecolare. Le molecole ioniche tendono ad essere molto stabili, perché gli elettroni sono condivisi tra gli atomi, creando un legame chimico molto forte.
Un processo chiamato riduzione viene utilizzato per creare il nome molecolare proprio quando le valenze ioniche sono multipli di numeri più piccoli. Bario e ossigeno possono combinarsi per formare ossido di bario, con ciascuno degli atomi contenente una valenza di due. Usando il metodo incrociato, la valenza di 2 verrebbe incrociata con il nome atomico dell’altro atomo, risultando in una molecola chiamata Ba2O2. I pedici possono essere divisi per 2, quindi la molecola corretta è BaO e le valenze sono state ridotte al minimo necessario.
Il metodo incrociato funzionerà anche quando le molecole sono costituite da gruppi più complessi, come l’acetato di zinco. Lo zinco (Zn) con valenza +2, può combinarsi chimicamente con una molecola di acetato (C2H3O2) con valenza -1. Il metodo commuta le due valenze per mostrare che un atomo di zinco si combina con due molecole di acetato per formare Zn(C2H3O2)2. Finché la molecola ha una valenza nota, il metodo incrociato può essere utilizzato per determinare la corretta struttura molecolare di qualsiasi composto.