A maioria das pessoas que não estão familiarizadas com a química não tem uma boa compreensão da tabela periódica dos elementos. É incrível saber como cada um dos elementos tem um papel em nossas vidas. Uma molécula simples como a água pode ser compreendida observando-se e usando a tabela periódica.
O layout da tabela periódica é muito importante para seu entendimento. Ele foi disposto de forma que os elementos fossem ordenados por número atômico. O número atômico é o número de prótons e elétrons em um átomo neutro. O hidrogênio, o primeiro elemento da mesa, tem o número atômico um. Para que este elemento seja neutro, ele deve ter um próton (+) e um elétron (-). Outro exemplo é o oxigênio. O oxigênio tem um número atômico de 8. Isso significa que ele tem 8 prótons no total (+) e 8 elétrons no total (-). Conforme avançamos e descemos na tabela periódica, adicionamos prótons e elétrons.
Agora que você entende o que é o número atômico, vamos ver como os elétrons em um elemento estão organizados. Os elétrons são organizados por orbitais. Os orbitais são uma "casa" dos elétrons. Pense nos orbitais como um prédio de apartamentos. O primeiro andar tem a energia mais baixa e é o orbital s. O segundo andar tem um pouco mais de energia e são os orbitais p. O terceiro andar tem ainda mais energia e são os orbitais d, e assim por diante.
Os elétrons são dispostos de forma que entrem primeiro em um orbital pela energia mais baixa. Por exemplo, o oxigênio que tem 8 elétrons, terá dois em seu orbital 1S, dois em seu orbital 2S e quatro em seus orbitais 2P (x, y, z). O problema com os elétrons é que eles ODEIAM ser pareados no mesmo orbital. Como há um total de seis localizações possíveis no orbital 2P (2 em x, 2 em y e 2 em z) e apenas quatro elétrons, dois deles não serão emparelhados. Esses elétrons desemparelhados são usados para se "ligar" a outros elementos. Eles são chamados de elétrons de valência.
Para entender como os elétrons se unem, vamos dar uma olhada na água (H2O). Olhando a tabela periódica, vemos que o hidrogênio tem um número atômico de um. Isso significa que ele tem um elétron em seu orbital 1S. Agora, como esse elétron não está emparelhado, ele pode ser usado para ligação. O oxigênio que sabemos da etapa 3 tem 2 elétrons desemparelhados para a ligação. A água consiste em 2 elementos de hidrogênio e um elemento de oxigênio. Isso significa que podemos fazer um "híbrido" pegando os dois elétrons do hidrogênio e ligando-os aos dois elétrons do oxigênio. Ao fazer isso, eliminamos todos os elétrons livres e a molécula agora está estável.
Agora que você sabe como unir elementos simples, vamos examinar o conceito de eletronegatividade (vou usar e-neg para abreviar). E-neg é uma medida de quão eletronegativo um elemento é. Em outras palavras, é uma medida de quanto um elemento gosta de puxar elétrons em sua direção. E-neg aumenta para cima e para a direita na tabela periódica. O flúor é o elemento mais eletronegativo e tende a puxar todos os elétrons em sua direção. Esse conceito é o que torna o fluoreto de hidrogênio (HF) um ácido tão forte. O único elétron solitário no hidrogênio está sendo puxado tanto para o flúor que o hidrogênio pode ser removido por outro elemento muito rapidamente. Quanto mais fácil for remover o hidrogênio de uma molécula, mais ácido ele será.
Sempre que tiver uma chance, sente-se e tente desenhar os orbitais para cada elemento e veja quantos elétrons desemparelhados podem surgir. Se você pode dominar a tabela periódica, você pode dominar a química!
Pontas
- Este artigo foi feito para ser uma explicação rápida. Você precisará ler sobre orbitais e ácidos para entender melhor.
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Créditos fotográficos
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