Que elementos da tabela periódica não precisam se ligar a outros para adquirir estabilidade?

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Os gases nobres possuem esse nome devido à sua alta estabilidade e consequentemente sua quase rara ligação com outros elementos. Eles fazem parte do grupo 18 da tabela periódica e são pouco reativos nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão).

Características dos gases nobres

Estes elementos possuem a última camada com oito elétrons, com exceção do hélio e, portanto, cumprem a regra do octeto o que os torna muito estáveis. Mas o que diz a regra do octeto? Ela infere que todo o átomo que possuir sua última camada eletrônica completa, entende-se com oito elétrons com exceção do elemento Hélio, terá conferida estabilidade. A princípio as ligações químicas ocorrem para que os átomos envolvidos consigam se estabilizar ganhando ou perdendo elétrons e assim chegar a configuração eletrônica estável como a de um gás nobre. É também devido a esse fato que estes gases podem ser encontrados isolados no ambiente.

Lista de gases nobres

• Hélio (He): O seu nome vem derivado do sol, pois através da análise espectrográfica da luz provinda dele consegue-se detectar a presença de gás hélio. Este é o único gás nobre que se estabiliza com dois elétrons na última camada. Isso porque ele possui apenas a camada K que pode abrigar no máximo 2 elétrons. Ele possui o menor ponto de ebulição entre todos os elementos, é o segundo elemento químico mais abundante no universo perdendo apenas para o hidrogênio. É utilizado para o enchimento de balões e dirigíveis e como gás de mergulho.
• Neônio (Ne): é um gás encontrado abundantemente no universo, mas na atmosfera não, podendo ser produzido sinteticamente. É utilizado em lâmpadas fluorescentes para conferir uma coloração arroxeada à luz e em painéis luminosos para sinalização e propaganda.
• Argônio (Ar): Este foi o primeiro gás nobre descoberto e o nome deste elemento vem do grego e significa inativo. É obtido através da decomposição radioativa de um isótopo do potássio (K). É utilizado em extintores de incêndio, iluminação e na solda.
• Criptônio (Kr): Encontra-se no estado gasoso. É utilizado principalmente na fabricação de lâmpadas.
• Xenônio (Xe): Encontrado como traço na Terra e foi o primeiro gás nobre a ser sintetizado. Muito utilizado na fabricação de lâmpadas.
• Radônio (Rn): O seu nome vem do latim e significa derivado do Rádio, em seu processo de decaimento radioativo emite partículas alfa, beta e gama. É utilizado em terapias contra o câncer, substituindo o elemento rádio, por ser mais efetivo. Utiliza-se este elemento também em sismógrafos e como indicador radioativo.

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• Compostos com gases nobres

Texto originalmente publicado em //www.infoescola.com/quimica/gases-nobres/

Você sabe qual a razão de os átomos ligarem-se uns aos outros formando as ligações químicas? Que tal relembrar?  Veja esse resumo sobre a Regra do Octeto que Curso Enem Gratuito preparou para você! Estude com a gente!

Em sua grande maioria, os elementos químicos são encontrados na natureza ligados uns aos outros, formando inúmeras substâncias simples e compostas que conhecemos. Em geral, a formação de substâncias ocorre com liberação de energia, o que significa que os átomos são mais estáveis ligados uns aos outros do que isolados.

Na natureza, os únicos elementos cujos átomos são estáveis na forma isolada são os gases nobres. Como todas as propriedades químicas dos elementos estão relacionadas às suas configurações eletrônicas, os cientistas concluíram que a estabilidade dos gases nobres estava relacionada ao fato de os átomos desses elementos possuírem o último nível de energia (camada de valência) completo no estado fundamental.

Isso significa ter 2 elétrons quando a camada de valência for o 1º nível de energia e 8 elétrons quando for o 2º, 3º, 4º, 5º ou 6º nível de energia. Entendeu?

Observe a configuração eletrônica dos gases nobres:

• 2He: 1s2
• 10Ne : 1s2 / 2s2 2p6
• 18 Ar: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6
• 36Kr: 1s2/ 2s2 2p6 /3s2 3p6 3d10/ 4s2 4p6
• 54 Xe: 1s2/ 2s2 2p6 /3s2 3p6 3d10/ 4s2 4p6 4d10 / 5s2 5p6
• 86 Rn: 1s2/ 2s2 2p6 /3s2 3p6 3d10/ 4s2 4p6 4d10 / 5s2 5p6 5d10/ 6s2 6p6

Essa ideia foi anunciada pela primeira vez em 1916 pelo químico alemã Walther Kossel (1888-1956), como teoria eletrônica de valência. Mais tarde, foi lançada aperfeiçoada, independentemente, pelos químicos norte-americanos Gilbert Newton Lewis (1875-1946) e Irving Langmuir (1881 – 1957), que foi quem criou o nome regra do octeto.

A Regra do Octeto

Os átomos dos diferentes elementos estabelecem ligações, doando, recebendo ou compartilhando elétrons, para adquirir uma configuração eletrônica igual à de um gás nobre no estado fundamental: 8 elétrons no nível de energia mais externo, ou então, 2 elétrons se o nível mais externo for o primeiro.

Como já vimos anteriormente, os gases nobres formam substâncias em que átomos não estão unidos a outros. O Hélio, presente nos balões, é um exemplo de gás nobre.

Na água os átomos de hidrogênio e oxigênio realizam ligações, pois o oxigênio possui seis elétrons na camada de valência e para torna-se estável, ele precisa de mais dois elétrons. O oxigênio liga-se com dois átomos de hidrogênio e forma uma molécula de água.

Essa é uma ligação covalente e cada hidrogênio compartilha um de seus elétrons. Assim, o oxigênio passa a ter oito elétrons na camada de valência.

Resumo sobre as Ligações Químicas

Para ajudar vocêna compreensão desta aula sobre a Regra do Octeto acompanhe agora um resumo com o professor Felipe Sobis, do canal do Curso Enem Gratuito. Ele vai explicar de  maneira simples e direta pra você nunca mais esquecer:

Mandou bem o professor Sobis. O cara é mesmo um fera! Confira agora as exceções à Regra do Octeto.

Exceções da Regra do Octeto

As exceções à regra do octeto abrangem os elementos que não precisam de oito elétrons na camada de valência para serem estáveis.

Em alguns casos as ligações se completam com menos de oito elétrons. Isso acontece com o Berílio (Be) e o Boro (Bo), que, em certas moléculas, não completam o octeto:

• BeH2 : O berílio (Be) torna-se estável com apenas 4 elétrons na sua última camada.

• BF5: O Boro (B) torna-se estável com seis elétrons na camada de valência

Atenção! Esses casos são chamados de contração do octeto. Nestes casos, os átomos se tornam estáveis com menos de 8 elétrons na sua camada de valência.

Em outros casos, as ligações acontecem com mais de 8 elétrons, ocorre geralmente com o fósforo (P) e o enxofre (S):

• PCl5: O fósforo torna-se estável com 10 elétrons na sua última camada.

• SF5: O enxofre alcança sua estabilidade com 12 elétrons na sua última camada.

Atenção! Esses casos só ocorrem quando o átomo central é relativamente grande, para que possa acomodar tantos elétrons ao seu redor. Por isso é chamado de expansão do octeto e só aparece em elementos a partir do 3º período da Tabela Periódica.

1) Sabendo que o número atômico do cálcio é 20 e do cloro é 17, a fórmula de um provável composto entre esses elementos é:

a) CaCl3

b) CaCl

c) Ca2Cl2

d) Ca3Cl2

e) CaCl2

2) Os átomos dos elementos se ligam uns aos outros através de ligação simples, dupla ou tripla, procurando atingir uma situação de maior estabilidade e o fazem de acordo com a sua valência (capacidade de um átomo ligar-se a outros), conhecida através de sua configuração eletrônica.

Assim, verifica-se que os átomos das moléculas H2, N2, O2, Cl2, estão ligados de acordo com a valência de cada um na alternativa:

a) N≡N, O=O, Cl – Cl, H-H

b) H-H, N≡N, O─O, Cl=Cl

c) N≡N, O─O H=H, Cl = Cl

d) H-H, O≡O, N – N, Cl = Cl

e) Cl – Cl, N=N, H=H, O ≡ O.

Resposta: 1.E, 2. A

Sobre o(a) autor(a):

Munique é formada em química pela UFSC, tem mestrado e doutorado em Engenharia Química, também pela UFSC.

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