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Configuração eletrônica para o terceiro e quarto períodos

Transcrição de vídeo

RKA6GM - Nos vídeos anteriores, nós realizamos as configurações eletrônicas até o neônio, certo? E nós vimos que a configuração eletrônica do neônio é igual a 1s², 2s² e 2p⁶. Eu também mostrei para vocês que observando a tabela periódica, nós conseguimos realizar a configuração eletrônica. Por exemplo, partindo aqui do hidrogênio, nós temos aqui 1s¹, depois 1s², depois 2s¹, 2s². E quando chegasse aqui neste outro bloco, nós já teríamos orbital "p", por exemplo, 2p¹, 2p², 2p³, 2p⁴, 2p⁵, até chegar ao neônio, que é 2p⁶, conforme nós temos aqui, certo? Mas, agora, quando a gente chega ao terceiro período... Por exemplo, aqui nós temos o primeiro período. aqui, o segundo período, e aqui, o terceiro período. Por exemplo, observando aqui o sódio. O sódio tem 11 elétrons, certo? E como aqui, na segunda camada, só comporta no máximo 10 elétrons, nós temos que abrir uma nova camada, ou seja, quando o nível de energia for igual a 3. E quando "n" for igual a 3, nós temos 3 possibilidades aqui do número quântico secundário, certo? Quando "l" for igual a zero, "l" igual a 1 e "l" igual a 2. Quando "l" for igual a zero, nós temos o subnível "s", ou seja, o orbital "s" tendo apenas uma possibilidade de orientação. Quando nós temos aqui o orbital "p", nós podemos ter aqui 3 orbitais "p" diferentes. E com "l" igual a 2, se a gente for ver o número quântico magnético, que vai de -2 até 2, nós teremos aqui o orbital "d", sendo que esse orbital "d" tem 5 possibilidades. E podemos também traçar esses orbitais aqui em seus níveis de energia. Então, quando o "n" for igual a 3 aqui, nós temos esse orbital "s", certo? E esse orbital "s" aqui só tem uma possibilidade neste caso. Então, a gente pode vir aqui e traçar o orbital 3, já que é o terceiro nível de energia, "s", ou seja, o orbital "s" neste caso. Agora nós temos aqui também o "l" igual a 1, que se trata do orbital "p", certo? E o orbital "p" tem 3 possibilidades aqui. Então podemos traçar aqui um pouco acima estes três orbitais "p", ou seja, o terceiro nível de energia e os orbitais "p". Mas como estamos falando do "n" igual a 3, tendo 3 possibilidades aqui para o "l", nós também temos aqui o orbital "d", certo? E esse orbital "d" tem 5 possibilidades aqui de orientação. Então podemos traçar um pouquinho acima aqui desse "3p". Então aqui nós temos 5 possibilidades de orientação, então podemos colocar aqui o terceiro nível de energia, os orbitais "d". Então vamos voltar aqui para realizar nossa configuração eletrônica para o sódio, ok? Então, para o sódio aqui neste caso, nós temos aqui, inicialmente, a mesma configuração eletrônica do neônio, ou seja, 1s², 2s² e 2p⁶. Lembrando que os expoentes aqui indicam quantos elétrons têm em cada subnível de energia, nós temos aqui, neste caso, 2, 4, 10, então já temos 10 elétrons deste sódio aqui, nesses níveis de energia, certo? Porém, como o sódio tem 11 elétrons, está faltando um elétron, e esse 11º elétron vai para esse terceiro nível de energia. Então, a gente pode posicionar ele aqui, neste nível mais baixo de energia aqui, que é neste orbital "s". A gente vem aqui e coloca esse elétron aqui com este spin, certo? Então pegando esta informação aqui e completando a nossa configuração eletrônica aqui do sódio, nós vamos ter 1s², 2s², 2p ⁶ e 3s¹. Ou seja, nós temos ainda aqui 1 elétron no orbital "s", no terceiro nível de energia. Observando aqui, você pode perceber que esta configuração eletrônica inicial é a mesma do neônio, né? Então poderíamos representar esta configuração eletrônica do sódio utilizando a configuração eletrônica do neônio. Por exemplo, colocando entre estes colchetes aqui o neônio e os demais elétrons que estão aqui fora, que, neste caso aqui seria o 3s¹. Esta daqui é uma outra forma de representar a configuração eletrônica do sódio, e que nós chamamos de "notação de gás nobre", já que você vai utilizar configuração eletrônica de um gás nobre aqui para representar a configuração eletrônica de um outro elemento. Para utilizar esta representação, você sempre vai observar o gás nobre precedente, ou seja, o gás nobre imediatamente anterior ao elemento que você está realizando a configuração eletrônica. Neste caso aqui, como é o sódio, você vai observar qual gás nobre que vem antes do sódio, e neste caso aqui é o neônio, certo? Então você vai colocar aqui o neônio e os demais elétrons aqui que não fazem parte desta configuração eletrônica do neônio. Então colocamos aqui, entre colchetes, o neônio, e mais esse 3s¹. Então essa daqui é uma outra forma de representar a configuração eletrônica de um elemento. Então vamos seguir em frente e realizar configuração eletrônica de mais um elemento do terceiro período. Por exemplo, vamos pegar aqui o alumínio. E, para poupar tempo, nós podemos utilizar novamente a representação de gás nobre. Então, por exemplo, aqui teremos o neônio, certo? E, observando a tabela periódica, nós saberemos quais são os outros elétrons de suporte, que nós vamos colocar aqui na frente desta representação. Então, por exemplo, com o sódio aqui, nós temos 3s¹, certo? O magnésio, 3s², e como aqui a gente já tem esse orbital "s" completo, com esses 2 elétrons aqui, por exemplo, 3s¹ e 3s². E aqui neste caso nós precisamos de mais 1 elétron para completar esse alumínio, certo? Já que tem 3 elétrons. Então nós vamos ter que colocar esse outro elétron no outro subnível de energia, no orbital "p", neste caso. A gente coloca ele aqui. Então, a configuração eletrônica para o alumínio será essa configuração eletrônica do neônio, certo? Mais 3s², ou seja, 2 elétrons ocupando o orbital "s" no terceiro nível de energia, mais 3p¹, ou seja, 1 elétron ocupando o orbital "p" aqui no terceiro nível de energia. Vamos continuar e saltar um pouquinho mais até o argônio, realizar a configuração eletrônica do argônio. Nós podemos aqui novamente utilizar a representação do gás nobre, certo? Colocando aqui o neônio... E observando a tabela periódica podemos pensar da forma que eu já falei para vocês. Então, por exemplo, 3s¹, 3s², a gente vem aqui e coloca esse orbital 3s² aqui, 2 elétrons ocupando o orbital "s" no terceiro nível de energia. E continuando aqui deste lado direito, vamos ter o quê? 3p¹, 3p², 3p³, 3p⁴, 3p⁵ e 3p⁶. Então, aqui, ainda teremos este orbital 3p⁶, ou seja, 6 elétrons ocupando o orbital "p" no terceiro nível de energia. E aqui está nossa configuração eletrônica para o argônio, e que também podemos representar utilizando esta notação aqui do orbital, certo? Lembrando da regra de Hund, nós temos que distribuir estes elétrons de uma maneira a minimizar a repulsão elétrica entre eles, certo? Então aqui a gente vai colocar este primeiro elétron já aqui, no orbital "p", depois a gente coloca o segundo aqui e o terceiro aqui, mas ainda faltam 3, certo? Então, a gente pode começar a emparelhar agora. Colocando o quarto elétron aqui, o quinto aqui e o sexto aqui. Então já temos também esta representação da configuração eletrônica para o argônio. Seguindo em frente, temos o potássio, e aí você poderia dizer para mim: "Ótimo, já que agora temos 19 elétrons do potássio e já temos aqui este nosso subnível completo, a gente pode colocar esse 19º elétron aqui, certo?". Bem, o problema é que a gente não pode fazer isso, já que a gente chegou agora aqui ao nosso quarto período, e como nós estamos no nosso quarto período aqui, a gente teria que ir para o quarto nível de energia. Então vamos ter aqui este quarto nível de energia, ou seja, quando o "n" for igual a 4. Então, a gente vem aqui e apaga este elétron daqui, porque ele não vai ocupar esta posição neste orbital "3d", ok? Quando o "n" é igual a 4, nós temos 4 possibilidades para o "l", certo? E a primeira possibilidade é quando "l" é igual a zero. E o "l" sendo igual a zero, nós temos o nosso orbital "s" com uma possibilidade de orientação. O caso é que este orbital "4s" aqui tem um nível de energia um pouco menor que este orbital "3d". Então, a gente colocaria este orbital "4s" um pouco abaixo deste orbital "3d", mais ou menos aqui. Então, a gente teria aqui "4s". Então este 19º elétron aqui do potássio, nós colocaríamos ele aqui neste caso. Então, a nossa configuração eletrônica do potássio ficaria da seguinte forma: colocaria ele aqui, e aí, utilizando novamente a notação de gás nobre, nós vamos colocar aqui o gás nobre imediatamente anterior ao potássio. E qual seria esse gás nobre imediatamente anterior ao potássio? Seria aqui, o argônio. Então, a gente vem aqui e coloca o argônio, ou seja, a configuração eletrônica toda do argônio mais este outro elétron aqui, que se encontra no quarto nível de energia, no orbital "s". Essa daqui seria configuração eletrônica para o potássio. Seguindo em frente, nós podemos também realizar agora a configuração eletrônica do cálcio. E utilizando novamente aqui a representação do gás nobre, nós vamos colocar aqui, o argônio, certo? E mais os demais elétrons. Como aqui ainda tem uma posição para ser ocupada por 1 elétron, e o cálcio tem 1 elétron a mais que o potássio, nós podemos colocar este outro elétron aqui, neste subnível "4s", neste orbital "4s", e a configuração eletrônica para este cálcio seria a configuração do argônio mais 4s², ou seja, 2 elétrons ocupando o orbital "s" no quarto nível de energia. Observando aqui, você começa a perceber também que o novo padrão começa surgir aqui da tabela periódica. Afinal, todos estes elementos aqui terminam com elétrons do orbital "s", certo? Então esse é o novo padrão que você pode observar aqui: que todos estes elementos terminam com seus elétrons no orbital "s". Por isso, nós chamamos isso daqui de bloco "s". Seguindo em frente, nós podemos observar que aqui também temos outros elementos, certo? Mas ainda temos aqui, no nosso terceiro nível de energia, espaços a serem ocupados por elétrons, certo? Na verdade, nós temos todo esse subnível "3d" aqui para ser ocupado, e como cada um desses orbitais comportam 2 elétrons, nós temos aqui a possibilidade de ter ainda 10 elétrons, certo? Então, se você observar aqui, seguindo em frente do cálcio, nós vamos ter aqui: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10. Então, esses 10 elementos que vêm aqui, após o cálcio, vão estar ocupando esse terceiro nível de energia, neste orbital "d" aqui, neste caso. Então podemos chamar todo este bloco aqui, desses 10 elementos, de 3d¹⁰, ok? E eu não vou me preocupar com muitos detalhes do por que disso agora não, porque eu vou fazer um vídeo separado apenas sobre este bloco "d", ok? Então vamos continuar agora com o elemento "gálio". Então podemos utilizar novamente a notação de gás nobre para o gálio, então teremos aqui, o argônio, certo? E depois os demais elétrons aqui, que vêm após o argônio. E, neste caso, teremos aqui 4s¹, 4s², então podemos colocar aqui, 4s². Depois, vêm todos estes blocos aqui, ou seja, todo este bloco 3d¹⁰. Então podemos colocar aqui na frente 3d¹⁰. E, depois, vem 1 elétron a mais aqui. E aí, o que acontece com esse 1 elétron a mais? Nós temos que voltar aqui em cima e observar o nível 4 de energia. Quando "n" for igual a 4, nós temos "l" igual a zero, que é esse orbital "s", que já foi ocupado aqui neste caso por estes elétrons aqui. E aí, teremos também o "l" igual a 1. E quando o "l" for igual a 1, nós temos o orbital "p" com 3 possibilidades de orientação. Então aí, neste caso, este 1 elétron a mais do gálio vai ocupar este orbital "p". Então podemos colocar aqui 4p¹, ou seja, 1 elétron ocupando o orbital "p" no quarto nível de energia. Você também vai ver que existem outras notações em que se troca aqui o lugar, então se coloca aqui, por exemplo, o 3d¹⁰ antes do 4s². E, na verdade, isso não importa muito, você pode representar tanto de uma forma quanto de outra. E, por último, vamos realizar a configuração eletrônica aqui do criptônio. Para o criptônio, utilizando novamente a notação de gás nobre, nós temos aqui a configuração do argônio, certo? E, depois, aqui nós vamos ter toda essa parte aqui anterior ao criptônio, certo? Então vamos ter 4s¹, 4s², podemos colocar aqui 4s². Depois, todo este bloco "3d" aqui, a gente vem aqui e coloca 3d¹⁰. E aí, por último, a gente vem aqui com o quarto nível de energia, ou seja, quarta camada novamente: 4p¹, 4p², 4p³, 4p⁴, 4p⁵ e 4p⁶. A gente vem aqui e coloca 4p⁶, ou seja, 6 elétrons ocupando o orbital "p" no quarto nível de energia. E, novamente, você pode trocar também aqui de posição. E aí, temos aqui a nossa configuração eletrônica para o criptônio, que é a configuração eletrônica do argônio mais 4s², 3d¹⁰ e 4p⁶. E com este vídeo, conseguimos realizar a configuração eletrônica do terceiro e quarto período, e claro, ignoramos aqui todo esse bloco "d", mas como eu te falei, a gente vai fazer um vídeo separado só para falar sobre ele, já que ele é um pouquinho mais complicado do que a configuração eletrônica destes outros blocos, ok?