Camada externa do átomo
Camada de valência é a seção mais externa de um átomo, ou seja, é a parte mais distante do núcleo. O átomo é a parte da matéria que não pode ser dividida e ele é constituído por prótons, nêutrons e elétrons. Em decorrência a isto, os átomos dessa camada precisam estabilizar-se e conseguem esse equilíbrio por meio de ligações químicas. À exceção do gás Hélio, os demais gases nobres não precisam participar de ligações, pois já possuem a camada de valência completa.
Na camada de valência pode existir até sete camadas de distribuição eletrônica. Essa contagem pode ser feita por meio do diagrama de Linus Pauling, também conhecido por Princípio de Aufbau, ou pela Tabela Periódica.
No diagrama cada camada é representada por uma letra maiúscula do alfabeto, sendo composta por: K, L, M, N, O, P e Q. Cada uma dessas camadas pode receber um número máximo de elétrons, que são: 2, 8, 18, 32, 32, 18 e 8.
Já os subníveis eletrônicos são simbolizados pelas letras minúsculas s, p, d e f – nessa ordem respectivamente. Essas quatro letras são as iniciais das classificações do subnível, em que tem-se: s = sharp (em português é igual a “nítido”); p = principal (tradução igual); d = diffuse (em português é igual a difuso) e f = fundamental (tradução igual).
Quanto à capacidade máxima dos subníveis para receber elétrons o número varia entre cada um. Para o subnível sharp admitem-se dois elétrons; o principal aceita até seis elétrons; a capacidade máxima de diffuse é de 10 elétrons e fundamental tem a maior capacidade, podendo receber até 14 elétrons.
Recapitulando
As camadas são: K, L, M, N, O, P e Q.
Os subníveis são: s, p, d e f.
Cada subnível tem capacidade máxima de elétrons, sendo: s= 2; p = 6; d = 10 e f = 14.
Representação gráfica
A camada de valência e os subníveis de distribuição eletrônica são representados graficamente conforme a figura abaixo.
Representação gráfica do Diagrama de Linus Pauling. (Foto: Educa Mais Brasil)
Os elementos químicos podem ser de natureza neutra, positiva ou negativa. Quando são carregados positivamente e perdem elétrons recebem o nome de cátions e, quando são negativos e recebem elétrons, ânions.
Partindo do princípio de que os átomos precisam realizar ligações químicas para obter estabilidade, excetuando-se os gases nobres, pode-se conseguir essa estabilidade por meio de ligação iônica e ligação covalente. A diferença entre elas é que a iônica ocorre por meio de ganho ou perda de elétrons, enquanto que a covalente dá-se por compartilhamento de elétrons.
Os átomos doadores de elétrons têm na sua camada de valência um, dois ou três elétrons e são enquadrados como metais, com exceção dos átomos de Hidrogênio (H) e Hélio (H). Ao contrário, os átomos receptores de elétrons, chamados de não-metais, possuem quatro, cinco, seis ou sete elétrons na sua camada de valência.
Pela tabela periódica também consegue-se descobrir a distribuição eletrônica. Para isto, é preciso identificar a família e o período do elemento em questão. Na tabela, a família é composta por 18 linhas verticais agrupadas por elementos que têm a mesma quantidade de elétrons na camada de valência. Já o período é composto pelas sete linhas horizontais que variam de dois a 32 elementos e são dispostos pelo número igual de camadas eletrônicas.
Nota: na tabela periódica as famílias 1, 2, 13, 14, 15, 16 e 17 seguem uma lógica de sequência de identificação dos elétrons. Assim, quando a família 1A apresentar um elétron, a 2A terá dois elétrons, a 3A possuirá três elétrons e assim sucessivamente. Lembrando que essa observação aplica-se às famílias destacadas acima.
Exemplos
Sódio (Na): elétrons = 11 (K=2, L=8, M=1).
Fósforo (P): elétrons = 15 (K=2, L=8, M=5).
Cloro (Cl): elétrons = 17 (K=2, L=8, M=7).
Cálcio (ca): elétrons = 20 (K=2, L=8, M=8, N=2)
Potássio (K): elétrons = 19 (K=2, L=8, M=8, N=1).
Camada de valência de acordo com famílias e grupos
Família x Número de elétrons
IA: Metais alcalinos x 1
IIA: Metais alcalino-terrosos x 2
IIIA: Boro x 3
IVA: Carbono x 4
VA: Nitrogênio x 5
VIA: Calcogênios x 6
VIIA: Halogênios x 7
VIIIA: Gases Nobres x 8