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Contagem de elétrons de valência para os elementos do grupo principal

Transcrição de vídeo

RKA11E - Agora que já classificamos os nossos elementos da tabela periódica em grupos, vamos ver como podemos determinar o número de elétrons de valência. Nesse vídeo, vamos falar apenas sobre os elétrons de valência para os elementos dos grupos principais. Quando falamos dos grupos principais, estamos usando um sistema de classificação de oito grupos. Então temos aqui 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8. Então dessa forma, vamos ignorar outras maneiras de classificar os grupos. Portanto, nesse vídeo, vamos ignorar os grupos de 3 a 12. Assim, quando estamos falando dos elementos dos grupos principais, os elétrons de valência são os elétrons que estão na camada mais externa ou no nível de energia mais externo. E sabendo disso, vamos ver se podemos descobrir quantos elétrons de valência o sódio tem. Escrevendo a configuração eletrônica do sódio temos 1s² 2s², percorrendo todo o caminho até o neon, temos 2p⁶, e em seguida chegamos à terceira camada ou terceiro nível de energia. E você tem mais um elétron para se preocupar, é claro, esse elétron entra no orbital 3s. Então, a configuração eletrônica total do sódio é 1s² 2s² 2p⁶ e 3s¹. Caso você queira descobrir o número de elétrons de valência, basta observar o número de elétrons que tem na camada mais externa, no nível de energia mais externo. Para o sódio, por exemplo, ele tem o primeiro e o segundo nível de energia completo, e o terceiro nível seria o mais externo. Sabendo que o sódio possui apenas um elétron em seu nível mais externo, sabemos que ele tem um elétron de valência. E isso é muito conveniente, porque o sódio se encontra no grupo 1. Assim, para os grupos principais, se você quiser descobrir o número de elétrons de valência que o elemento tem, basta saber em qual grupo ele está. O número do grupo vai ser o número de elétrons de valência, com isso fica tudo mais fácil. Então, se eu quiser representar um átomo de sódio com seu elétron valência, eu poderia colocar o sódio aqui e colocar esses elétrons de valência aqui, certo? Vamos em frente agora, e também escrever a configuração eletrônica para o cloro. Se eu quiser a escrever a configuração eletrônica do cloro, teríamos aqui 1s² 2s², novamente percorrendo todo o caminho até o neon, teríamos 2p⁶, e agora chegamos ao terceiro nível de energia. Inicialmente preenchendo os orbitais 3s², quantos elétrons teríamos no orbital "p"? 1, 2, 3, 4, 5. Temos 3p⁵, ou seja, 5 elétrons no orbital "p" no terceiro nível de energia. E essa aqui seria a configuração eletrônica para o cloro. Se você quiser descobrir agora quantos elétrons de valência tem o cloro, é só olhar para a camada mais externa ou o nível de energia mais externo. E mais uma vez temos o terceiro nível sendo mais externo, então quantos elétrons tem nessa terceira camada? Há 2 elétrons no orbital "s" e 5 do orbital "p", isso dá um total de sete elétrons da última camada. Então, o cloro tem sete elétrons de valência. E mais uma vez, a gente percebe que isso é muito conveniente porque o cloro está no grupo 7, Como vimos, ele tem 7 elétrons de valência, vamos representar aqui o cloro e os seus 7 elétrons de valência. 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7. Eu não escolhi o sódio e cloro aleatoriamente, tem um motivo para eu ter feito isso e o motivo é claro, é porque o sódio e o cloro vão reagir conjunto para formar o cloreto de sódio. E vamos analisar o que está acontecendo aqui usando as nossas configurações eletrônicas. O sódio, como a gente viu, perde um elétron, e normalmente um átomo neutro de sódio, tem um número igual de prótons e elétrons. Mas ele vai perder o elétron de valência para o cloro. Então agora se eu representar o sódio, eu tenho que representá-lo como um íon, ou seja, como um cátion, já que antes ele tinha mesmo número de prótons e elétrons. Mas agora ele perdeu um elétron e portanto, ficou com o número desequilibrado de prótons. Como agora ele tem mais prótons do que elétrons, temos uma carga positiva. Assim, o Na⁺ é o cátion de sódio. O cátion de sódio é estável, e isso tem a ver com a configuração eletrônica resultante. Se eu olhar o resultante da configuração eletrônica, teremos aqui 1s² 2s² e 2p⁶. E essa configuração eletrônica do cátion de sódio, é a mesma do neon, que é um gás nobre. Sabemos que os gases nobres não são reativos, e isso tem a ver com o fato de sua configuração eletrônica estar completa em seu nível de energia mais externo. Assim, o cátion de sódio é estável porque ele tem uma configuração eletrônica igual a de um gás nobre. Podemos pensar da mesma forma com o cloro, o cloro tem 7 elétrons de valência. Se o cloro ganha mais um elétron, ele terá uma configuração eletrônica igual a do argônio, que é um gás nobre. Então vamos escrever essa nova configuração eletrônica para o cloro. Se um átomo de cloro neutro pega um elétron, podemos acrescentar o elétron aqui. Ao invés de 3p⁵, teríamos que escrever 3p⁶. Então, a configuração eletrônica para o ânion cloro fica assim: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² e 3p⁶. Então vamos representar isso aqui, nós não estamos falando sobre um átomo de cloro neutro, mas sim de um ânion cloreto, já que ele pegou um elétron do sódio. Algo que costumava ser geralmente neutro, já que possuía mesmo número de cargas positivas e negativas, como acabou de ganhar um elétron, ficou com carga negativa, por isso agora ele é um ânion cloreto. E o que temos aqui é um vínculo aniônico, formado entre o cátion, do sódio e o ânion cloreto. Assim, a atração entre essas cargas opostas forma uma ligação iônica. E o que nós vimos aqui, foi um exemplo de um elemento dos metais alcalinos reagindo com halogênio. Em nosso vídeo anterior sobre a tabela periódica, falamos sobre esses elementos, lembra? Nós falamos sobre estes aqui sendo os nossos metais alcalinos, e sabemos que estes metais alcalinos estão todos no grupo 1. Sendo assim, todos eles vão ter um elétron de valência. Nós também falamos que esses elementos desse grupo são os halogênios e que eles são extremamente reativos. E a razão pela qual deles serem tão reativos, é porque se adicionar mais um elétron a eles, eles adquirem a configuração de um gás nobre. E dessa forma, observando as configurações eletrônicas, e pensando sobre os elétrons de valência, podemos perceber um pouco mais sobre a ideia de reação. Inclusive dizer porque os grupos de metais são tão reativos, assim como o grupo dos halogênios também ser então reativos. É por causa desse conceito de configurações eletrônicas, e a ideia de elétrons de valência. Então, só para finalizar, como podemos descobrir quantos elétrons de valência alguma coisa tem? Basta olhar o número do grupo que ele se encontra, certo? Então vamos supor que a gente queira descobrir quantos elétrons de valência o oxigênio tem. Como oxigênio está no grupo 6, ele tem seis elétrons de valência. E se você quiser representar, basta desenhar esse 6 elétrons de valência dessa forma aqui. O interessante é que tudo isso que a gente viu, e pensar dessa forma, vai te ajudar a determinar o número de elétrons de valência para todos os elementos dos grupos principais.