Os átomos desejam perder ou ganhar um elétron para permanecer estáveis. Depois de ganhar ou perder alguns elétrons, eles têm carga associada a eles, já que seus números de elétrons e prótons não se equilibram mais. Mas o que determina o que acontece com os elétrons que um átomo possui? Tudo tem a ver com o número de elétrons na camada de valência de um átomo.
Quantos elétrons um átomo tem?
Para descobrir quantos elétrons um átomo possui, basta olhar para o número atômico. O número de elétrons = o número atômico. O cloro, por exemplo, tem um número atômico de 17. Isso significa que tem 17 elétrons.
Se o cloro perderá ou ganhará elétrons depende de como esses 17 elétrons estão configurados ao redor do núcleo.
Configuração Eletrônica
A perda ou ganho de elétrons ocorre para tornar um átomo mais estável. Assim que esse processo ocorre, ele não é mais chamado de átomo, mas de um íon.
Você pode pensar nos elétrons sendo ordenados em anéis ao redor do núcleo de um átomo. O primeiro anel deve conter dois elétrons para ser preenchido. O próximo deve conter oito. Em geral, quando a camada de valência está cheia, o átomo fica feliz. Ele não quer ganhar ou perder um elétron.
O que é o Valence Shell de um átomo?
O camada de valência é a camada mais externa de elétrons que envolve um átomo. O número de elétrons nesta camada é importante para determinar como o átomo reagirá e em que carga o íon poderá se tornar.
Muitos dos elementos em que você pensa com mais frequência nas aulas de biologia e química precisam de oito elétrons em sua camada de valência para serem estáveis. Isso é conhecido como regra do octeto.
Digamos que você saiba que algum átomo tem 10 elétrons (você consegue descobrir qual elemento é esse?). Quantos estariam na concha de valência? Primeiro você tira dois de 10, já que o primeiro anel tem 2 eleições. Isso deixa oito elétrons. Isso significa que na camada de valência existem oito elétrons e que a camada de valência está cheia.
Se a concha de valência estiver cheia, nada acontecerá. O átomo não se ionizará. Como resultado, não haverá carga no átomo.
Neste exemplo, você tem néon (você descobriu que era néon?). Neon tem uma concha de valência completa e, portanto, não tem carga. Então, o que acontece quando a concha de valência não está cheia?
Tornando-se um Íon
Os átomos querem ter uma camada de valência completa e querem fazê-lo da maneira mais fácil possível.
Por exemplo, dê uma olhada no cloro novamente. Possui 17 elétrons. Quantos estão na valência? Os primeiros dois níveis estarão cheios com 10 elétrons. Isso significa que há sete elétrons restantes na camada de valência. Isso significa que o cloro deseja ganhar um elétron para ter uma camada de valência completa. Depois que ele ganha um elétron, o que acontece com a carga?
Para começar, os elétrons e prótons estão equilibrados. O cloro tem 17 elétrons (carga de -17) e 17 prótons (carga de +17), então a carga geral é zero. Assim que o cloro ganha um elétron, no entanto, o total passa a ser -1, pois agora existem 18 elétrons e ainda 17 prótons. Como resultado, o cloro é um íon com carga negativa. Está escrito como: Cl-.
Íons carregados negativamente são chamados ânions. E quanto aos íons carregados positivamente? Eles são chamados cátions. Dê uma olhada neste exemplo de como um cátion se forma:
O magnésio é o número atômico 12. Isso significa que tem 12 elétrons e 12 prótons. Agora, como as eleições estão configuradas e quantos elétrons existem na camada de valência?
As duas primeiras camadas estão cheias, a primeira com dois elétrons e a segunda com oito. Tudo o que resta são dois elétrons na camada de valência. Agora, os átomos podem ganhar seis elétrons para chegar a oito para uma camada completa, ou pode perder dois para chegar a uma camada completa. A segunda maneira é muito mais fácil. Como resultado, o magnésio perde dois elétrons.
Depois de perder dois elétrons, a carga do átomo torna-se +2, pois agora existem 10 elétrons (-10) e 12 prótons (+12). Está escrito como: Mg2+.
Carga Iônica e Tabela Periódica
Há uma tendência de formação de íons na tabela periódica. Os grupos 1, 2, 13 e 14 tendem a ter carga positiva. Isso significa que eles preferem perder alguns elétrons para chegar a uma camada de valência completa.
Os grupos 15, 16 e 17 tendem a ter carga negativa porque preferem ganhar elétrons para chegar a uma camada de valência completa.
Por fim, no grupo 18, encontram-se os gases nobres. Esses elementos já possuem uma concha de valência completa. Por esse motivo, é improvável que eles percam ou ganhem um elétron e são extremamente estáveis.