Qual a distribuição eletrônica em camadas do átomo do cálcio que possui um total de 20 elétrons?

A Camada de Valência é a última camada de distribuição eletrônica de um átomo. Por ser a camada mais externa, também é a que fica mais distante do núcleo atômico.

De acordo com a Regra do Octeto, a camada de valência precisa de oito elétrons para se estabilizar.

Assim, os átomos adquirem estabilidade quando têm 8 elétrons na camada de valência. Isso acontece com os gases nobres, eles apresentam a camada de valência completa. A única exceção é o elemento Hélio que possui 2 elétrons.

Os demais elementos precisam fazer ligações químicas para receber os elétrons faltantes e alcançar os oito elétrons na camada de valência.

Os elétrons da camada de valência são os que participam das ligações, pois são os mais externos.

Camadas da Eletrosfera

Conforme o modelo atômico de Rutherford-Bohr, os elétrons giram ao redor do núcleo atômico, em diferentes camadas energéticas.

Existem sete camadas designadas pelas letras K, L ,M, N, O, P e Q. Cada uma suporta um número máximo de elétrons.

Camadas eletrônicas e os números de elétrons que suportam

Leia também:

Como determinar a Camada de Valência?

A camada de valência pode ser determinada de duas formas: Distribuição Eletrônica e Tabela Periódica.

Distribuição Eletrônica

Para determinação da camada de valência através da distribuição eletrônica é usado o Diagrama de Linus Pauling.

Diagrama de Pauling

Lembre-se que o diagrama de Pauling segue a ordem crescente de energia. A última camada obtida na distribuição eletrônica é a camada de valência.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6

Assim, na camada de valência, o subnivel mais energético é a última camada.

Exemplos:

Nitrogênio - N

Número Atômico: 7
Distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p3
Camada de Valência: 2s2 2p3, o N possui 5 elétrons na camada de valência.

Ferro - Fe

Número Atômico: 26
Distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
Camada de Valência: 4s2, o Fe possui 2 elétrons na camada de valência.

Cloro - Cl

Número Atômico: 17
Distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Camada de Valência: 3s2 3p5, o Cl possui 7 elétrons na camada de valência.

Oxigênio - O

Número atômico: 8
Distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p4
Camada de Valência: 2s2 2p4, o oxigênio possui 6 elétrons na camada de valência.

Carbono - C

Número atômico: 6
Distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p2
Camada de Valência: 2s2 2p2, o carbono possui 4 elétrons na camada de valência.

Leia também sobre Números Quânticos.

Até agora, os exemplos usados foram com elementos em estado fundamental. Mas o mesmo princípio pode ser usado para os íons, cátions e ânions. Veja o exemplo:

Ânion Cloreto - Cl-

O número atômico do Cloro é 17. Se estivesse em seu estado fundamental, o número de elétrons seria igual ao de prótons. Porém, nesse caso há o ganho de 1 elétron.

Primeiramente, faça a distribuição eletrônica para o elemento Cloro:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Com o ganho de um elétron a mais, acrescente na última camada:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6. Assim, existem 8 elétrons na camada de valência (3s2 3p6).

Veja também: Exercícios sobre distribuição eletrônica.

Tabela Periódica

Para determinar a camada de valência através da tabela periódica é preciso identificar o período e a família do elemento.

Assim, enquanto a família 1A apresenta 1 elétron de valência, a 2A apresenta 2, e assim sucessivamente. Os elementos químicos constantes na mesma família da tabela periódica apresentam o mesmo número de elétrons na camada de valência.

Porém, isso só é válido para os grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16 e 17 que possuem os seguintes números de elétrons na camada de valência 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, respectivamente.

Para os elementos em que não é possível essa relação, deve ser usada a distribuição eletrônica.

Não esqueça! As ligações químicas surgem da necessidade de estabilizar os átomos e, assim, formar moléculas. Isso é feito mediante a doação de elétrons da camada de valência, os quais pelo fato de estarem mais longe do núcleo, têm a tendência para doação.

Leia também sobre Geometria Molecular.

Exercícios

1. Encontre a camada de valência dos seguintes elementos:

Bromo

Alumínio

2. (UFSC) O número de elétrons em cada subnível do átomo estrôncio (38Sr) em ordem crescente de energia é:

a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2
b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 3d10 5s2
c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2
d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4p6 4s2 3d10 5s2
e) 1s2 2s2 2p6 3p6 3s2 4s2 4p6 3d10 5s2

3. (IFSP/2013) O número de elétrons da camada de valência do átomo de cálcio (Z = 20), no estado fundamental, é

a) 1 b) 2 c) 6 d) 8

e) 10

Confira questões de vestibulares com resolução comentada em: Exercícios sobre a Tabela Periódica.

O elemento químico Cálcio possui símbolo Ca, número atômico 20 (20 prótons e 20 elétrons) e massa atômica 40 u. É classificado na tabela periódica dos elementos químicos como metal da família dos alcalino-terrosos e se localiza no grupo 2 A.

Características do cálcio: é um metal de baixa dureza , maleável e dúctil. Na forma pura, o cálcio se apresenta como um metal prateado que reage facilmente com o oxigênio, portanto, é muito reativo em contato com o ar e água.

O cálcio é o quinto elemento mais abundante na crosta terrestre (3,6% em massa) e na crosta da Lua se faz presente na porcentagem de 8%. Este metal não é encontrado de forma pura na natureza, mas como constituinte de rochas ou minerais de grande interesse industrial, como: mármore, calcita, calcário e dolomita, através dos quais se obtém a cal viva e o cimento. O cálcio também se faz presente em outros minerais como a fluorita, apatita e granito.

Os laticínios são considerados fontes primárias de cálcio, sendo que esse mineral também é considerado o mais abundante em nosso corpo. Ele é essencial desde o nascimento, os recém-nascidos precisam de fosfato de cálcio Ca3 (PO4)2 para desenvolver os ossos. O cálcio é importante para outras funções vitais como: contração muscular apropriada, batimentos cardíacos regulados e baixos níveis de colesterol.

É importante ingerir cálcio também na fase adulta, pois precisamos desse mineral para prevenir a osteoporose: doença que se manifesta na velhice. Portanto, um alerta: beba muito leite e se for preciso complemente com cápsulas prontas de cálcio. Como se vê este personagem da Tabela Periódica é extremamente essencial para nós.

Publicado por Líria Alves de Souza

Denomina-se de distribuição eletrônica em camadas a distribuição que leva em consideração apenas a quantidade de elétrons máxima em cada uma das camadas (segundo o átomo de Bohr) de um átomo.

As camadas que um átomo pode apresentar são K, L, M, N, O, P e Q. Veja a quantidade máxima de elétrons em cada uma delas:

• K = 2 elétrons

• L = 8 elétrons

• M = 18 elétrons

• N = 32 elétrons

• O = 32 elétrons

• P = 18 elétrons

• Q = 8 elétrons

Para realizar uma distribuição eletrônica em camadas, é necessário:

• Conhecer o número atômico do átomo que será trabalhado, pois esse número indica o número de elétrons;

• Respeitar o limite de elétrons de cada camada, como foi descrito acima.

• Seguir minuciosamente cada uma das regras propostas abaixo:

→ Regra 1: Se o número de elétrons for suficiente, a primeira (camada K) e a segunda (camada K) camada do átomo devem sempre receber o máximo de elétrons, que é 2 e 8, respectivamente;

→ Regra 2: A penúltima camada a receber elétrons nunca pode exceder o limite de 18 elétrons;

→ Regra 3: A última camada a receber elétrons nunca pode exceder o limite de oito elétrons;

→ Regra 4: Quando há mais elétrons do que cabe na última camada, devemos sempre repetir o número de elétrons da camada anterior e posicionar os elétrons restantes na próxima camada.

Veja alguns exemplos de distribuição eletrônica em camadas:

Exemplo 1: Distribuição em camadas do elemento sódio, cujo número atômico é 11.

Como o número atômico do sódio é 11, seus átomos apresentam 11 elétrons. Sua distribuição será realizada da seguinte forma:

Dos onze elétrons, a camada K receberá apenas dois, pois esse é seu limite de elétrons (regra 1).

Dos nove elétrons restantes, a camada L receberá apenas oito, pois esse é seu limite de elétrons (regra 2).

Como restou apenas um elétron dos onze que o átomo de sódio apresentava, ele deve ser posicionado na camada M, que é a próxima após a camada L.

Exemplo 2: Distribuição em camadas do elemento cálcio, cujo número atômico é 20.

Como o número atômico do cálcio é 20, seus átomos apresentam 20 elétrons. Sua distribuição em camadas será realizada da seguinte forma:

Dos 20 elétrons, a camada K receberá apenas 2 elétrons, pois esse é seu limite de elétrons (regra 1).

Dos 18 elétrons restantes, a camada L receberá apenas 8, pois esse é seu limite de elétrons (regra 2).

Restam 10 elétrons após o preenchimento das camadas K e L. Como a última camada não pode ter mais do que oito elétrons, devemos repetir o número de elétrons da camada anterior (Camada L) e posicionar o restante na próxima (camada N) (regra 4).

Recebe os elétrons que sobraram, já que não podiam ser posicionados na camada anterior (regra 4).

Exemplo 3: Distribuição em camadas do elemento bromo, cujo número atômico 35.

Como o número atômico do bromo é 35, seus átomos apresentam 35 elétrons. Sua distribuição será realizada da seguinte forma:

Dos 35 elétrons, a camada K receberá apenas 2 elétrons, pois esse é seu limite de elétrons.

Dos 33 elétrons restantes, a camada L receberá apenas 8 elétrons, pois esse é seu limite de elétrons.

Como restam 25 elétrons, essa camada pode receber apenas 18 elétrons, pois não será a última, pois a última só pode receber 8, mas a penúltima pode receber 18. Assim, a camada M será a penúltima camada (regra 3).

Dos 35 elétrons que o átomo apresentava, restam apenas sete. Como a última camada pode receber até oito elétrons, essa será a última camada e receberá os sete elétrons.

Por Me. Diogo Lopes Dias

Qual a distribuição do Calcio z

Qual a distribuição eletrônica do Calcio 20?

Qual a distribuição eletrônica em camadas do átomo de cálcio que possui número atômico igual a 20?

Qual o número de elétrons da camada de valência do átomo de cálcio Ca z