Camada de valência no que consiste, exemplos

O casaco de valencia é aquele cujos elétrons são responsáveis ​​pelas propriedades químicas de um elemento. Os elétrons nesta camada interagem com os de um átomo vizinho, para formar ligações covalentes (A-B); e se eles migrarem de um átomo para outro, ligações iônicas mais eletronegativas (A + B-).

Essa camada é definida pelo número quântico principal n, que por sua vez indica o período em que o elemento é encontrado na tabela periódica. Enquanto a ordenação por grupos depende do número de elétrons que orbitam na camada de valência. Então, para um n igual a 2, pode ocupar oito elétrons: oito grupos (1-8).

O significado da camada de valência é ilustrado na imagem superior. O ponto preto no centro do átomo é o núcleo, enquanto os círculos concêntricos restantes são as camadas eletrônicas definidas por n.

Quantas camadas tem este átomo? Cada um deles tem sua própria cor, e tendo quatro, então o átomo tem quatro camadas (n= 4). Note também que a cor se degrada à medida que a distância da camada ao núcleo aumenta. A camada de valência é a mais afastada do núcleo: a cor mais clara.

Índice

• 1 Qual é a camada de valência?
• 2 características
• 3 exemplos
  • 3.1 Exemplo 1
  • 3,2 Exemplo 2
• 4 referências

Qual é a camada de valência?

Segundo a imagem, a camada de valência nada mais é do que os últimos orbitais de um átomo ocupado por elétrons. Na camada azul clara, por n= 4, há uma série de orbitais 4s, 4p, 4d e 4f; isto é, dentro há 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 configuração eletrônica [Ar] 4s¹, enquanto o cálcio, à sua direita, [Ar] 4s². De acordo com essas configurações, qual é a camada de valência? O termo [Ar] refere-se à configuração eletrônica do gás argônio nobre 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶. Isso representa a camada interna ou fechada (que também é conhecida como miolo).

Como o orbital 4s é o que tem a energia mais alta 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 os da imagem, [Ar] seriam todas as camadas interiores azuis; e 4s a camada azul clara, a camada externa.

Características

De todo o exposto, podem ser resumidas algumas características da camada de valência para todos os átomos:

-O seu nível de energia é maior; o que é igual, é mais removido do núcleo e tem a menor densidade eletrônica (em comparação com outras camadas).

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

-Ele intervém na formação de ligações covalentes ou iônicas.

Para o caso dos metais de potássio e cálcio, eles são oxidados para se tornarem cátions. O K⁺ tem configuração eletrônica [Ar], porque perde seu único elétron externo 4s¹. E do lado do 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 perdem os elétrons de sua camada de valência e possuem configuração eletrônica [Ar]? A diferença está no seu raio iônico. Ca²⁺ é menor que K⁺porque o átomo de cálcio tem um próton adicional que atrai com maior força os elétrons externos (camadas fechadas ou de valência).

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

Exemplos

O conceito da camada de valência pode ser encontrado direta ou indiretamente em muitos aspectos da química. Como seus elétrons são aqueles que participam da formação de links, qualquer tópico que os aborde (TEV, VSRP, mecanismos de reação, etc.) deve aludir a essa camada.

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

A partir desta informação de um átomo A e outro B, as estruturas de seus compostos podem ser esboçadas através das estruturas de Lewis. Além disso, você pode determinar as estruturas eletrônicas e moleculares de uma variedade de compostos graças ao número de elétrons de valência.

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

Exemplo 1

É possível identificar um elemento e sua localização na tabela periódica somente com a configuração eletrônica. Então, se um elemento X tem uma configuração [Kr] 5s²5p¹O 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; mais ainda, no grupo IIIA (sistema românico) ou 13 (sistema de numeração atual e aprovado pela IUPAC). X é então o elemento indiano, em.

Exemplo 2

O que é o elemento X com configuração eletrônica [Kr] 4d¹⁰5s¹? Note que, como o In, ele pertence ao período 5, desde o orbital 5s¹ É aquele com a energia mais alta. 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; ou (n-1) dns, para um elemento do bloco d. Então o misterioso elemento X pertence ao bloco d porque sua configuração eletrônica é do tipo (n-1) dns (4d¹⁰5s¹).

Qual grupo pertence? Adicionando os dez elétrons do orbital 4d¹⁰e um dos 5s¹, X tem onze elétrons de valência. Portanto, ele deve estar localizado no grupo IB ou 11. Movendo-se então para o período 5 da tabela periódica para o grupo 11, o elemento prata é encontrado, Ag.

Referências

1. Arrepio e Atkins. (2008). Química Inorgânica (Quarta edição, página 23). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Química (8a ed.). CENGAGE Learning, p 287.
3. Centro de Recursos NDT. (s.f.) O Valence Shell. Retirado de: nde-ed.org
4. Clackamas Community College. (2002). Valence Electrons. Retirado de: dl.clackamas.edu
5. Química LibreTexts. (s.f.) Valência e Core Electrons. Retirado de: chem.libretexts.org