A configuração eletrônica (estrutura de um átomo) representa a maneira segundo a qual os estados eletrônicos são ocupados. Dê as configurações eletrônicas dos elementos a seguir e dê seu número de valência:
(Argônio)
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para o elemento argônio:
- Dar a configuração eletrônica do átomo de argônio.
- Dar o seu número de valência (isto é, o número de elétrons de valência).
A informação explícita fornecida no enunciado é o símbolo químico
. Para resolver preciso usar o número atômico desse elemento (que obtém-se na tabela periódica):
(vou afirmar o valor e justificá-lo nos próximos passos).
Passo 2
Identificar o número atômico é o primeiro passo porque a configuração eletrônica é preenchida com
elétrons. O argônio tem número atômico
Isto significa que um átomo neutro de
tem
elétrons para distribuir nos orbitais.
Passo 3
Vamos revisar as regras básicas (bem passo a passo e sem jargão difícil) que usamos para preencher elétrons nos orbitais:
- Cada orbital do tipo
comporta no máximo elétrons, cada orbital até , até e até . Esquematicamente: - Ordem prática de preenchimento (princípio de Aufbau): enche-se primeiro os orbitais de menor energia. A sequência que precisamos até
é (não é necessário entrar em orbitais ou para o argônio). - Princípio de Pauli: cada orbital comporta no máximo
elétrons com spins opostos (isso já está embutido nos números acima). - Regra de Hund só é relevante quando há mais orbitais de mesma energia parcialmente preenchidos (por exemplo, ao distribuir elétrons entre orbitais
vazios). Aqui usaremos quando preencher se necessário.
Passo 4
Agora vamos preencher os
elétrons seguindo a ordem indicada, fazendo as contas cumulative de maneira clara (cada linha mostra quantos elétrons entram e o total acumulado):
- Preencher
: cabe elétrons. - Preencher
: cabe elétrons. - Preencher
: cabe elétrons. - Preencher
: cabe elétrons. - Preencher
: cabe elétrons.
Como chegamos a
elétrons, paramos aqui.
Passo 5
Escrever a configuração eletrônica completa juntando as parcelas que preenchemos:
Uma forma condensada (notação de gás nobre) usa o gás nobre anterior, que é o néon
com
elétrons. Pegando isso:
Passo 6
Agora determinar o número de valência (explicando o que isso significa, porque às vezes confunde):
- Elétrons de valência normalmente são os elétrons no nível de energia mais externo (maior número quântico principal
). Para o argônio o maior ocupado é , e nesse nível temos ou seja elétrons no nível . - Logo, o número de elétrons de valência de
é - Observação importante (pra não se confundir na prova): quando alguém pergunta “valência” no sentido de capacidade de combinar/química, os gases nobres (como
) têm tendência a não formar ligações, portanto sua valência química usual é . Mas o número de elétrons de valência (que é o pedido mais comum em exercícios de química geral) é .
Resposta
Número de elétrons de valência: