Unidade
7
Estrutura atómica
Unidade
7
Estrutura atómica
7.5 Distribuição eletrónica e iões
Segundo o modelo da nuvem eletrónica, os eletrões
movem-se muito rapidamente em torno do núcleo.
Nuvem eletrónica
Os eletrões, como têm carga negativa, quando se aproximam
demasiado uns dos outros, repelem-se e afastam-se.
Por esse motivo, os eletrões «organizam-se» em torno
do núcleo, distribuindo-se por diferentes níveis de energia.
O modelo atómico de Bohr, apesar de desatualizado, permite
compreender a distribuição dos eletrões pelos níveis de energia.
Os níveis de energia são caracterizados por um número
natural, n, que atualmente tem valores de 1 a 7.
Em cada nível de energia pode existir um número
máximo de eletrões, dado pela expressão:
N.º eletrões do nível = 2n2
n é o nível energético
Nível 1
Nível 2
Nível 3
…
Nível 4
Nível de
energia (n)
N.º máximo
de eletrões (2n2)
1
2 x 12 = 2
2
2 x 22 = 8
3
2 x 32 = 18
O modelo atómico de Bohr, apesar de desatualizado, permite
compreender a distribuição dos eletrões pelos níveis de energia.
O nível mais próximo do núcleo, o nível 1,
corresponde ao nível de energia mais baixo.
Nível 1
A energia do nível é tanto maior quanto
maior é o afastamento do núcleo.
Nível 2
Nível 3
…
Nível 4
Energia crescente
O modelo atómico de Bohr, apesar de desatualizado, permite
compreender a distribuição dos eletrões pelos níveis de energia.
A distribuição dos eletrões deve começar pelo
nível de energia mais baixo, o nível 1.
Quando o nível 1 estiver completo, distribuem-se
eletrões pelo nível 2, e assim sucessivamente.
Nível 1
Nível 2
Nível 3
…
Nível 4
O último nível de energia com eletrões não pode ter mais
do que 8 eletrões (no caso de ser o primeiro nível, não pode
ter mais do que 2 eletrões).
Considera o exemplo do oxigénio (O):
O
8
Número atómico = 8
Número de eletrões = 8
A distribuição dos eletrões deve começar
pelo nível de energia mais baixo, o nível 1.
O nível 1 pode ter no
máximo 2 eletrões.
Dos 8 eletrões do oxigénio,
falta distribuir 6.
Nível 1
Considera o exemplo do oxigénio (O):
O
8
Número atómico = 8
Número de eletrões = 8
Como o nível 1 já está totalmente
preenchido, vamos distribuir os eletrões
em falta pelo nível 2.
O nível 2 pode ter no
máximo 8 eletrões.
Colocando os 6 eletrões restantes neste
nível, a distribuição fica completa.
Nível 1
Nível 2
Considera o exemplo do oxigénio (O):
O
8
Número atómico = 8
Número de eletrões = 8
O átomo de oxigénio tem:
2 eletrões no nível 1;
6 eletrões no nível 2.
Nível 1
Nível 2
Considera o exemplo do oxigénio (O):
O
8
Número atómico = 8
Número de eletrões = 8
A distribuição eletrónica
do átomo de oxigénio é:
2: 6
Eletrões
de valência
Os eletrões do último nível de energia
ocupado denominam-se eletrões de valência.
Nível 1
Os eletrões de valência são os mais afastados do núcleo
e são determinantes no comportamento químico.
Nível 2
Vejamos agora o exemplo do cálcio (Ca):
Ca
20
Número atómico = 20
Número de eletrões = 20
A distribuição dos eletrões deve começar
pelo nível de energia mais baixo, o nível 1.
O nível 1 pode ter no
máximo 2 eletrões.
Nível 1
Dos 20 eletrões do cálcio,
falta distribuir 18.
Vejamos agora o exemplo do cálcio (Ca):
Ca
20
Número atómico = 20
Número de eletrões = 20
Como o nível 1 já está totalmente
preenchido, vamos distribuir os eletrões
em falta pelo nível 2.
O nível 2 pode ter no
máximo 8 eletrões.
Nível 1
Dos 20 eletrões do cálcio,
falta distribuir 10.
Nível 2
Vejamos agora o exemplo do cálcio (Ca):
Ca
20
Número atómico = 20
Número de eletrões = 20
Como o nível 2 já está totalmente
preenchido, vamos distribuir os eletrões
em falta pelo nível 3.
O nível 3 pode ter no
máximo 18 eletrões.
Nível 1
Contudo, se for o último nível com
eletrões, não pode ter mais do que 8.
Nível 2
Nível 3
Vejamos agora o exemplo do cálcio (Ca):
Ca
20
Número atómico = 20
Número de eletrões = 20
Não podemos, por isso, colocar os 10 eletrões
no nível 3, pois assim este seria o último
nível e teria mais do que 8 eletrões.
Colocam-se apenas 8
eletrões no nível 3.
Nível 1
Dos 20 eletrões do cálcio,
falta distribuir 2.
Nível 2
Nível 3
Vejamos agora o exemplo do cálcio (Ca):
Ca
20
Número atómico = 20
Número de eletrões = 20
Os últimos 2 eletrões podem ser
distribuídos pelo nível 4.
Os 20 eletrões estão todos distribuídos
pelos diferentes níveis de energia.
Nível 1
Nível 2
Nível 3
Nível 4
Vejamos agora o exemplo do cálcio (Ca):
Ca
20
Número atómico = 20
Número de eletrões = 20
O átomo de cálcio tem:
2 eletrões no nível 1;
8 eletrões no nível 2;
8 eletrões no nível 3;
Nível 1
Nível 2
2 eletrões no nível 4.
Nível 3
Nível 4
Vejamos agora o exemplo do cálcio (Ca):
Ca
20
Número atómico = 20
Número de eletrões = 20
A distribuição eletrónica
do átomo de cálcio é:
2:8:8: 2
Eletrões
de valência
Nível 1
O átomo de cálcio apresenta
2 eletrões de valência.
Nível 2
Nível 3
Nível 4
Iões
Os iões são partículas com carga elétrica que resultam
de átomos que perderam ou ganharam eletrões:
Quando um átomo perde eletrões, origina um ião com excesso de carga positiva — catiões.
O átomo de sódio (Na) perde 1 eletrão de valência, originando o ião Na+:
perde 1 eletrão
+
11Na
11Na
Balanço de cargas
+11 (11 protões)
cargas positivas
+11 (11 protões)
–11 (11 eletrões)
cargas negativas
–10 (10 eletrões)
0
+1
Os iões são partículas com carga elétrica que resultam
de átomos que perderam ou ganharam eletrões:
Quando um átomo ganha eletrões, origina um ião com excesso de carga negativa — aniões.
O átomo de oxigénio (O) ganha 2 eletrões, originando o ião O2–:
ganha 2 eletrões
2–
8O
8O
Balanço de cargas
+8 (8 protões)
cargas positivas
+8 (8 protões)
–8 (8 eletrões)
cargas negativas
–10 (10 eletrões)
0
–2
Conclusão
Os eletrões são distribuídos por níveis de energia em torno
do núcleo do átomo.
Os eletrões de valência são os mais afastados do núcleo
e são determinantes no comportamento químico.
Os iões são partículas com carga elétrica que resultam
de átomos que perderam ou ganharam eletrões:
Quando um átomo perde eletrões, origina um ião positivo — catião;
Quando um átomo ganha eletrões, origina um ião negativo — anião.