deixam os átomos mais estáveis!
1 (s1) 18 (p6) H (s²)2 (p¹)13 (p²)14 (p³)15 (p4 )16 (p5 ) He17 Li Be B C N O F Ne Na Mg (d3 1) 4 (d2) 5 (d3) 6 (d4) 7 (d5) 8 (d6) 9 (d7) 10 (d8) 11 (d9) 12 (d10) Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La(f) Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Ac(f) Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub - Uuq - Uuh - Uuo
Perde elétron com mais facilidade Propriedade periódica: Afinidade eletrônica Fig. 2 Perde elétron com mais facilidade
Matéria e sua Natureza 64
A tabela periódica figura 2 mostra os átomos que terminam nos subniveis s, p e d.
Os átomos que terminam com os subníveis s e p perdem somente seus elétrons de valência (últimos elétrons).
Já nos átomos que terminam com os subníveis d, os primeiros elé- trons perdidos são do subnível s, seguido de uma certa quantidade de elétrons do subnivel d para resultar nos respectivos cátions.
Os elementos químicos não-metais (carbono, nitrogênio, fósforo, oxigênio, enxofre, selênio, flúor, cloro, bromo, iodo, astato) geralmente não perdem elétrons, porque é preciso fornecer grande quantidade de energia para ser retirado um de seus elétrons, mas podem ganhar elé- trons em quantidade suficiente de modo que sua última camada fique com oito elétrons (regra do octeto), liberando energia, se tornando mais estável.
O recebimento de uma maior quantidade de energia não é possí- vel porque os elétrons vão se localizar em uma região (camada ou ní- vel) de energia mais alta.
Como se unem os átomos não-metálicos?
Os átomos não-metálicos têm a mesma tendência, isto significa que dificilmente liberam seus elétrons da última camada. Geralmen- te recebem elétrons, portanto não formam íons positivos para man- ter os átomos unidos.
Mas existe uma força repulsiva entre as cargas negativas dos elé- trons dos átomos e as cargas positivas dos dois núcleos de cada áto- mo, que os afastam quando eles estão muito próximos.
É uma força de atração entre os núcleos de cada átomo (prótons- cargas positivas) e os elétrons (carga negativa) de cada átomo que os mantém unidos.
Quando as forças atrativas e repulsivas se igualam os elétrons são igualmente compartilhados formando um, dois ou três pares de elé- trons entre dois átomos.
Esta força de atração que mantém os átomos não - metálicos uni- dos é conhecida como ligação covalente.
Você percebe como se dão essas amarrações e onde os átomos se ligam?
Ligue e Fique Ligado 65
Convide um amigo, pegue um pedaço de corda e combine quem vai movimentar a mão para baixo e para cima, várias vezes, enquanto o outro segura firme a outra ponta da corda. Observe o movimen- to e a ponta da corda.
A perturbação que você provocou se deslocou sobre uma linha, portanto deslocamento unidimen- sional, isto é, se propagou em uma reta.
Agora com a mesma corda, cada um segurando em uma ponta, combine quem vai movimentar a mão para cima vária vezes, enquanto que o outro movimenta para baixo, para provocar duas perturbações.
Não esquecendo que uma fórmula, um desenho, uma figura representa uma realidade, e isso nos ajuda a explicá-la.
Qual desenho representa cada movimento que você produziu com a corda?
Como toda regra pode ter exceções, com a regra do octeto não é diferente, e portanto, existem compostos químicos cuja formação não pode ser explicada por essa regra.
ATIVIDADE
A ligação covalente é um outro tipo de amarração e/ou âncora do rapel dos átomos!
Podemos usar a regra do octeto para todos os átomos?
Duas ondas
Nó Ventre
Duas ondas em sentidos contrários Uma onda em uma linha
Crista Vale
Matéria e sua Natureza 66
As duas perturbações são ondas mecânicas (precisam de um meio material para se propagar) que ao se deslocar na mesma linha em sen- tido contrário, se encontram e uma sobrepõe a outra, ocorrendo a su- perposição entre elas.
As ondas sobem e descem, se movimentam, mas a corda não se desloca. É o que se observa com qualquer objeto nas águas do mar, a onda passa por ele sem retirá-lo do lugar.
Um elétron em um átomo se comporta de maneira semelhante a esta corda, descreve movimento ondulatório transformando a energia potencial (armazenada) em energia cinética (movimento), mas uma onda eletromagnética (não é necessário um meio material) se propaga no espaço, inclusive no vácuo e em várias direções.
Essas ondas também se sobrepõem, vibram num mesmo intervalo de tempo em torno de um ponto de equilíbrio, com alturas (amplitude) que variam, conforme a energia transportada.
O ponto onde as ondas se encontram é chamado de “nó” e a al- tura máxima que alcançam, de “ventre”. Nas distâncias entre os nós e os ventres, as ondas, vibram com amplitudes menores que o valor máximo.
Em cada ponto ocorre transformação da energia potencial em energia cinética e vice-versa, a energia se mantém, pois pelos nós não há passa- gem de energia, semelhante às ondas que você provocou na corda.
Após a superposição as ondas continuam a caminhar como antes, com as mesmas características.
Você percebeu que ao movimentar a sua mão apareceu uma onda que se propagou ao longo da corda (onda mecânica). Essa onda preci- sou da corda (meio) para se propagar; o mesmo acontece com a pro- pagação do som que ocorre no ar.
Já as ondas provocadas pelos elétrons (ondas eletromagnéticas) se propagam em qualquer meio (ar, água) e também no vácuo.
Qual a diferença entre as on- das formadas na corda que você movimentou e a onda formada pelos elétrons?
Ligue e Fique Ligado 67 Para explicar como se dá uma ligação química é preciso
recorrer à química quântica, aquela que nos explica a energia envolvida nos átomos e nas moléculas de uma substância.
As regiões onde se tem maior probabilidade para encontrar elé- trons são conhecidas como “orbitais”.
Quando dois átomos compartilham elétrons, seus orbitais se combi- nam formando um novo orbital, conhecido como orbital molecular.
Essa nova região (orbital molecular) alcança todos os átomos e os elétrons da última camada da molécula.
Os elétrons são redistribuídos nestas novas regiões energéticas (or- bitais moleculares) de modo que no máximo dois elétrons com movi- mento contrário vão ocupar a mesma região.
Um elétron que está em um orbital molecular é atraído pelos dois núcleos de cada átomo e possui uma energia cinética menor do que quando está em um orbital atômico. Daí, a maior estabilidade da molécula em relação aos átomos isolados.
ATENÇÃO
A palavra órbita nos leva a pensar em “órbita” de um elétron em volta do núcleo.
Sabe que os orbitais se comportam de maneira semelhante à corda?
Dois orbitais atômicos são como ondas que têm seu centro em núcleos diferentes, sendo assim os orbitais sobrepõem-se, como as duas ondas que você fez com a corda.
Cada orbital pode ser representado por uma equação matemática (fun- ção de onda) que descreve uma distribuição possível do elétron no espaço e os valores das equações nos mostram a amplitude máxima da onda.
É a sua vez, compare o movi- mento de onda com o rapel. Qual a semelhança que existe entre a onda formada e o rapel?
Lembra do movimento de onda da corda?
Matéria e sua Natureza 68
Essa amplitude máxima quer dizer grande probabilidade de se en- contrar elétrons nesta região.
Se um orbital sobrepõe o outro, em sentidos opostos, eles se can- celam originando um nó entre os dois núcleos dos átomos, semelhan- te àquele observado pelas duas ondas da corda no sentido contrário, no qual não há probabilidade de se encontrar elétron.
As soluções das equações de onda explicam matematicamente a estrutura, reatividade e propriedades dos compostos.