Por: Nerd da Química
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Muitos estudantes de Química encontram dificuldades em lidar com exercícios quepedem que se monte fórmulas químicas, moléculas, ligações, pedem para definir o nox dos elementos, se eles formam íons ou ligações covalentes, quantas ligações um átomo de certo elemento forma e tal e tal e tal. Infelizmente, por falta de informação e uma explicação adequada, essa é a realidade. Afinal, cá entre nós, para a maioria dos alunos a linguagem expressa nos livros é bem difícil de digerir, os alunos pegam o raciocínio pela metade...
Isso atrapalha o aprendizado de uma das partes mais fáceis da Química e considerada um dos alicerces fundamentais da disciplina: se você não aprender isso, dificilmente vai conseguir entender a química. Essa parte que fala sobre ligações químicas não é tão complicada como muitos pensam. Se você entender ela, o resto da química fica muuuuuuuuuuito mais fácil.
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VAMOS LÁ!
Primeiro, foque sua atenção nos seis gases nobres: Hélio (He), Neônio (Ne), Argônio (Ar), Criptônio (Kr), Xenônio (Xe) e Radônio (Rn). Esses elementos servem como padrão de estabilidade química para todos os elementos. O que esses seis elementos tem de especial? Simples: eles normalmente não se ligam a nenhum outro átomo, existindo como átomos isolados no estado gasoso. Por quê? Esses elementos possuem 8 elétrons na última camada (2, no caso do He). 8 elétrons completam a camada L (2ª camada) e satisfazem as camadas seguintes, estabilizando o átomo. Essa é a Regra do Octeto (Obs.: a camada K, quando última, aceita no máximo 2 elétrons).
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Gases nobres em tubos de descarga de gases. Esses elementos são gases monoatômicos incolores e emitem luz quando percorridos por um fluxo de elétrons a baixa pressão. O fluxo de elétrons leva os átomos do gás ao estado excitado, e ao voltarem ao estado normal liberam energia na forma de luz. O radônio não aparece nestes exemplos porque ele é muito raro e radioativo, difícil de isolar.
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Os outros elementos, por sua vez, não tem elétrons na camada de valência suficiente para estabilizá-la. Para isso, eles precisam ficar com oito elétrons na última camada (ou 2, se forem os elementos próximos do He). Para se estabilizarem, os elementos acharam uma solução: imitar os gases nobres. Uma analogia: muitas mulheres se massacram fazendo dietas, exercícios e regimes absurdos para ficar com o corpo igual ao da Gisele Bündchen. A Gisele Bündchen é um "gás nobre", servindo de modelo de "corpo perfeito" (equivale a estabilidade) para essas mulheres, que são como os outros elementos.
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Por que os gases nobres não reagem? Simples: Como eles já estão com a camada de valência "cheia", eles não precisam mexer nela para se estabilizar, pois ela já está estabilizada. Outra analogia: você já comeu e está de barriga cheia, não consegue comer mais nada nem tem força para vomitar (ECA!!!).
Para se estabilizarem, os elementos encontram três formas:
- Perder elétrons e formar íons positivos;
- Ganhar elétrons e formar íons negativos;
- Compartilhar seus elétrons com outros átomos.
É óbvio que os elementos não escolhem entre essas opções de forma aleatória; tudo depende de quantos elétrons eles tem na camada de valência e qual gás nobre vão seguir. Os elementos sempre imitam o gás nobre mais próximo (Uma exceção notável é o boro: apesar de o hélio ser o gás nobre mais próximo, o B prefere imitar o Neônio).
Iremos agora considerar um gás nobre (por exemplo o Ne) e os elementos à sua volta:
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Os elementos destacados em vermelho e azul são os mais próximos do neônio e se baseiam nele como modelo de estabilidade.
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--> Os três elementos destacados antes do Ne possuem a última camada incompleta, com 5, 6 e 7 elétrons respectivamente. Para se estabilizarem, esses elementos precisam adquirir (GANHAR) ou compartilhar o número de elétrons que falta para sua camada de valência ficar igual à do Ne, com 8 elétrons (3, 2 e 1 elétrons, respectivamente). Ao ganhar elétrons, eles se tornam íons negativos ou ânions
(no caso N
, O
e F
).
, O e F ).
- Elementos com 5 a 7 elétrons na última camada: GANHA elétrons (Não-Metais).
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--> Os três elementos destacados depois do Ne iniciam um novo período e possuem uma camada a mais que o Ne, incompleta com 1, 2 ou 3 elétrons. Para estabilizar, eles precisam PERDER todos esses elétrons, para ficarem com a camada de valência igual à do neônio (ao perder os elétrons, a última camada "desaparece", de forma que a penúltima camada (a última do Ne), completa com 8 elétrons, fica sendo a última e estabiliza o átomo). Ao perder elétrons, os átomos desses elementos se tornam íons positivos ou cátions (no caso Na
, Mg
e Al
) .
, Mg e Al) .
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- Elementos com 1 a 3 elétrons na última camada: PERDE elétrons (Metais).
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--> Os elementos destacados em amarelo estão a meio caminho entre 2 gases nobres. Eles possuem 4 elétrons (camada preenchida pela metade) e não tem tendência a formar íons. Para se estabilizar, eles precisam compartilhar elétrons formando ligações covalentes, embora certos metais com 4 elétrons (estanho, chumbo etc) formem íons positivos e o C forme o íon C(-4) em alguns compostos.
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- Elementos com 4 elétrons na última camada: normalmente NÃO PERDE NEM GANHA elétrons, preferindo formar apenas LIGAÇÕES COVALENTES(carbono (não-metal), alguns semimetais (silício e germânio) e alguns metais (estanho e chumbo).
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--> Os elementos dos lados extremos e não destacados (B e P) estão mais próximos de outros gases nobres que não o neônio.
Outros gases nobres e seus elementos mais próximos se comportam da mesma maneira.
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Agora, de posse desses dados, pode-se montar várias fórmulas, olhando na tabela periódica e achando cada elemento dado. Você poderá ver como montar as fórmulas químicas na seção COMO MONTAR FÓRMULAS QUÍMICAS.
O NERD DA QUÍMICA, Nova Venécia - ES
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