Manto de Valência: em que consiste, exemplos - Ciência - 2023

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o valencia cabo É aquele cujos elétrons são responsáveis ​​pelas propriedades químicas de um elemento. Os elétrons nesta camada interagem com os de um átomo vizinho, formando ligações covalentes (A-B); e se eles migram de um átomo para outro mais eletronegativo, ligações iônicas (A + B–).

Esta camada é definida pelo número quântico principal n, que por sua vez indica o período em que o elemento se encontra na tabela periódica. Enquanto a ordem do grupo depende do número de elétrons orbitando na camada de valência. Então, por um n igual a 2, pode ocupar oito elétrons: oito grupos (1-8).

A imagem acima ilustra o significado da camada de valência. O ponto preto no centro do átomo é o núcleo, enquanto os círculos concêntricos restantes são as conchas eletrônicas definidas por n.


Quantas camadas esse átomo tem? Cada um deles tem sua própria cor e, como são quatro, o átomo tem quatro camadas (n= 4). Observe também que a cor se degrada conforme a distância da camada ao núcleo aumenta. A camada de valência é a que fica mais distante do núcleo: a que tem a cor mais clara.

Qual é a camada de valência?

De acordo com a imagem, a camada de valência nada mais é do que os últimos orbitais de um átomo ocupado por elétrons. Na capa azul claro, para n= 4, há uma série de orbitais 4s, 4p, 4d e 4f; isto é, dentro existem outras subcamadas com diferentes capacidades eletrônicas.

Um átomo precisa de elétrons para preencher todos os orbitais 4n. Esse processo pode ser observado nas configurações eletrônicas dos elementos ao longo de um período.

Por exemplo, o potássio tem uma configuração de elétrons [Ar] 4s1, enquanto o cálcio, à sua direita, [Ar] 4s2. De acordo com essas configurações, o que é a camada de valência? O termo [Ar] refere-se à configuração eletrônica do gás nobre argônio 1s22s22 P63s23p6. Isso representa a camada interna ou fechada (que também é conhecida como núcleo).


Uma vez que o orbital 4s é aquele com a maior energia, e no qual os novos elétrons entram, ele representa a camada de valência para K e Ca. Se os átomos de K e Ca fossem comparados com o da imagem, [Ar] seria todas as camadas internas coloridas em azul; e 4s a camada azul claro, a externa.

Caracteristicas

De tudo o que foi dito acima, algumas características da camada de valência para todos os átomos podem ser resumidas:

-Seu nível de energia é mais alto; o que é o mesmo, é mais removido do núcleo e tem a densidade de elétrons mais baixa (em comparação com outras camadas).

-Está incompleto. Portanto, ele continuará a ser preenchido com elétrons conforme um período é percorrido da esquerda para a direita na tabela periódica.

- Participa na formação de ligações covalentes ou iônicas.

No caso dos metais potássio e cálcio, eles são oxidados para se tornarem cátions. O K+ possui configuração eletrônica [Ar], devido à perda de seu único elétron externo 4s1. E do lado de Ca2+, sua configuração também é [Ar]; porque em vez de perder um elétron, você perde dois (4s2).


Mas qual é a diferença entre o K+ e o Ca2+, se ambos perderem os elétrons de sua camada de valência e tiverem configuração eletrônica [Ar]? A diferença está em seus raios iônicos. AC2+ é menor que K+, porque o átomo de cálcio possui um próton adicional que atrai elétrons externos com maior força (camadas fechadas ou de valência).

A camada de valência 4s não desapareceu: só está vazia para esses íons.

Exemplos

O conceito de concha de valência pode ser encontrado direta ou indiretamente em muitos aspectos da química. Uma vez que seus elétrons são os que participam da formação das ligações, qualquer tópico que os trate (TEV, RPECV, mecanismos de reação, etc.) deve referir-se a essa camada.

Isso ocorre porque, mais importantes do que a camada de valência, são seus elétrons; chamados elétrons de valência. Quando representadas na construção progressiva de configurações eletrônicas, estas definem a estrutura eletrônica do átomo e, portanto, suas propriedades químicas.

A partir dessa informação de um átomo A e outro B, as estruturas de seus compostos podem ser delineadas através das estruturas de Lewis. Da mesma forma, as estruturas eletrônicas e moleculares de uma variedade de compostos podem ser determinadas pelo número de elétrons de valência.

Os exemplos mais simples possíveis de camadas de valência são encontrados na tabela periódica; especificamente, em configurações de elétrons.

Exemplo 1

É possível identificar um elemento e sua localização na tabela periódica apenas com a configuração eletrônica. Assim, se um elemento X tem configuração [Kr] 5s25 p1O que é e a que período e grupo pertence?

Dado que n= 5, X está no quinto período. Além disso, possui três elétrons de valência: dois no orbital 5s2 e um no 5p1. A camada interna [Kr] não fornece mais informações.

Como X tem três elétrons e seus orbitais 5p estão incompletos, ele está no bloco p; além disso, no grupo IIIA (sistema românico) ou 13 (sistema de numeração atual aprovado pela IUPAC). X é então sobre o elemento índio, In.

Exemplo 2

O que é o elemento X com configuração eletrônica [Kr] 4d105s1? Observe que, como em In, ele pertence ao período 5, uma vez que o orbital 5s1 é aquele com a maior energia. No entanto, a camada de valência também inclui os orbitais 4d, uma vez que são incompleto.

As camadas de valência podem então ser designadas como nsnp, para um elemento do bloco p ou s; o (n-1) dns, para um elemento do bloco d. Portanto, o misterioso elemento X pertence ao bloco d porque sua configuração eletrônica é do tipo (n-1) dns (4d105s1).

A qual grupo você pertence? Adicionando os dez elétrons do orbital 4d10e um de 5s1, X tem onze elétrons de valência. Portanto, ele deve ser colocado no grupo IB ou 11. Passando então pelo período 5 da tabela periódica para o grupo 11, você topa com o elemento prata, Ag.

Referências

  1. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (quarta edição, p. 23). Mc Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning, p 287.
  3. Centro de Recursos NDT. (s.f.). The Valence Shell. Retirado de: nde-ed.org
  4. Clackamas Community College. (2002). Elétrons de valência. Recuperado de: dl.clackamas.edu
  5. Chemistry LibreTexts. (s.f.). Valência e elétrons do núcleo. Recuperado de: chem.libretexts.org