Tabela Periódica sem Mistério: Estrutura eletrônica como chave para prever propriedades

Por que a estrutura eletrônica “explica” a posição na tabela

A Tabela Periódica não é apenas uma lista de elementos: ela organiza os átomos de acordo com como os elétrons se distribuem ao redor do núcleo. Essa distribuição (configuração eletrônica) determina quantos elétrons estão disponíveis para fazer ligações e, portanto, ajuda a prever propriedades como tendência a formar íons, tipos de ligação e reatividade.

Neste capítulo, o foco é funcional: usar período e grupo para inferir camadas, subníveis e principalmente elétrons de valência em elementos representativos (blocos s e p), conectando isso a ligações e íons.

Camadas (níveis) e subníveis: o mínimo necessário para ler a tabela

Camadas (n) e o que o período indica

Os elétrons ocupam camadas (níveis de energia) numeradas por n = 1, 2, 3, .... Para leitura da tabela:

• O número do período indica a camada mais externa ocupada (o maior n na configuração).
• Exemplo: elementos do 3º período têm elétrons na camada n = 3 como camada de valência (a mais externa).

Subníveis (s e p) e o que o bloco indica

Dentro de uma camada, os elétrons se distribuem em subníveis. Para este capítulo, vamos usar apenas:

• Subnível s: comporta até 2 elétrons (s²).
• Subnível p: comporta até 6 elétrons (p⁶).

Na tabela:

Continue em nosso aplicativo e ...

• Ouça o áudio com a tela desligada
• Ganhe Certificado após a conclusão
• + de 5000 cursos para você explorar!

ou continue lendo abaixo...

Baixar o aplicativo

• Bloco s (duas primeiras colunas): o elétron “final” entra em s.
• Bloco p (seis últimas colunas): o elétron “final” entra em p.

Para elementos representativos (s e p), a camada de valência é a do período, e os elétrons de valência são os elétrons em ns e np.

Passo a passo: inferindo elétrons de valência (blocos s e p) usando grupo e período

Passo 1 — Identifique período (camada de valência)

O período dá o n da camada mais externa. Se o elemento está no 2º período, a valência está em n = 2 (ou seja, 2s e 2p).

Passo 2 — Identifique se está no bloco s ou p

• Se está no bloco s, a valência envolve ns.
• Se está no bloco p, a valência envolve ns e np.

Passo 3 — Use o grupo para contar elétrons de valência (regra prática)

Para elementos representativos, o grupo indica diretamente o número de elétrons de valência:

Essa regra é a ponte direta entre “posição na tabela” e “configuração eletrônica de valência”.

Exemplos rápidos (lendo direto da tabela)

• Sódio (Na): período 3, grupo 1 → valência em 3s, 1 elétron de valência → 3s¹.
• Magnésio (Mg): período 3, grupo 2 → 2 elétrons de valência → 3s².
• Alumínio (Al): período 3, grupo 13 → 3 elétrons de valência → 3s² 3p¹.
• Cloro (Cl): período 3, grupo 17 → 7 elétrons de valência → 3s² 3p⁵.
• Oxigênio (O): período 2, grupo 16 → 6 elétrons de valência → 2s² 2p⁴.

Do elétron de valência à ligação química: por que átomos ganham, perdem ou compartilham elétrons

Em química introdutória, uma ideia prática é: átomos tendem a atingir uma camada de valência mais estável (frequentemente com 8 elétrons na valência, a chamada “regra do octeto”, útil como aproximação para muitos elementos representativos).

Três caminhos comuns

• Perder elétrons (formar cátion): comum quando há 1, 2 ou 3 elétrons de valência (grupos 1, 2 e 13). Perder poucos elétrons “custa menos” do que ganhar muitos.
• Ganhar elétrons (formar ânion): comum quando há 5, 6 ou 7 elétrons de valência (grupos 15, 16 e 17). Ganhar 1, 2 ou 3 elétrons completa o octeto.
• Compartilhar elétrons (ligação covalente): comum quando ganhar/perder não é tão favorável, especialmente entre ametais; aqui o foco é entender que o número de elétrons de valência indica quantas ligações um átomo tende a fazer.

Regra prática para carga iônica provável (elementos representativos)

Para prever a carga iônica mais comum, conte quantos elétrons faltam para completar 8 na valência (ou quantos “sobram” acima de 0):

• Grupo 1: perde 1 → +1
• Grupo 2: perde 2 → +2
• Grupo 13: perde 3 → +3
• Grupo 15: ganha 3 → -3
• Grupo 16: ganha 2 → -2
• Grupo 17: ganha 1 → -1

Isso conecta diretamente: grupo → elétrons de valência → tendência a perder/ganhar → carga do íon.

Passo a passo: justificando a carga iônica pela posição na tabela

Use este roteiro sempre:

1. Encontre o grupo (1, 2, 13–18) e determine os elétrons de valência.
2. Compare com 8: quantos faltam para 8? (tende a ganhar) ou quantos seriam “mais fácil” perder para voltar ao gás nobre anterior? (tende a perder).
3. Escreva a carga com sinal: perder elétrons → positivo; ganhar elétrons → negativo.
4. Justifique citando: grupo, nº de elétrons de valência e o ajuste para configuração estável.

Exercícios guiados: prever carga iônica provável

1) Na → Na⁺

• Posição: grupo 1 (bloco s), período 3.
• Elétrons de valência: 1 (forma 3s¹ na valência).
• Tendência: perder 1 elétron é o caminho mais direto para ficar com a camada anterior completa.
• Íon provável: Na⁺.

2) Mg → Mg²⁺

• Posição: grupo 2 (bloco s), período 3.
• Elétrons de valência: 2 (3s²).
• Tendência: perder 2 elétrons para atingir uma configuração mais estável.
• Íon provável: Mg²⁺.

3) Al → Al³⁺

• Posição: grupo 13 (bloco p), período 3.
• Elétrons de valência: 3 (3s² 3p¹).
• Tendência: perder 3 elétrons (mais comum em química introdutória para Al).
• Íon provável: Al³⁺.

4) Cl → Cl^-

• Posição: grupo 17 (bloco p), período 3.
• Elétrons de valência: 7 (3s² 3p⁵).
• Tendência: ganhar 1 elétron para completar 8 na valência.
• Íon provável: Cl^-.

5) O → O^2-

• Posição: grupo 16 (bloco p), período 2.
• Elétrons de valência: 6 (2s² 2p⁴).
• Tendência: ganhar 2 elétrons para completar 8 na valência.
• Íon provável: O^2-.

Treino rápido (sem gabarito): aplique o roteiro

• Preveja a carga iônica provável de: K, Ca, N, S, Br.
• Para cada um, escreva: (1) grupo, (2) elétrons de valência, (3) ganha/perde quantos elétrons, (4) íon final.

Erros comuns ao usar grupo/período para valência (e como evitar)

• Confundir período com elétrons de valência: período indica a camada (n), não a quantidade de elétrons de valência.
• Usar a regra de valência para metais de transição: este método é para blocos s e p. Metais de transição (bloco d) têm variações de carga e valência que exigem outro tratamento.
• Esquecer que a valência em s e p é ns/np: para representativos, conte apenas os elétrons na camada mais externa (do período) em s e p.