deixam os átomos mais estáveis!
1 (s1) 18 (p6) H (s²)2 (p¹)13 (p²)14 (p³)15 (p4 )16 (p5 )17 He 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 Rn
Fr 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
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?
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
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?
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?
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.