Por Veronica Mitchell Atualizado em 30 de agosto de 2022

status nascente/iStock/GettyImages

TL;DR

Os átomos reagem ganhando, perdendo ou compartilhando elétrons. Sua reatividade depende da facilidade com que eles podem alterar sua camada eletrônica externa.

Estrutura Atômica

Os átomos são construídos a partir de três partículas subatômicas:prótons, nêutrons e elétrons. O número atômico – contagem de prótons – identifica o elemento; por exemplo, qualquer átomo com seis prótons é carbono. Os átomos neutros mantêm números iguais de prótons com carga positiva e elétrons com carga negativa. Os elétrons orbitam o núcleo em níveis de energia, ou camadas, que estão dispostos do mais próximo ao mais distante do núcleo. Cada camada pode acomodar apenas um número limitado de elétrons, de modo que os elétrons mais externos – conhecidos como elétrons de valência – são cruciais na determinação do comportamento químico.

Configuração eletrônica de valência

Como o número de elétrons é igual ao número de prótons, a maioria dos átomos tem uma camada externa parcialmente preenchida. Quando os átomos encontram outras espécies, eles tendem a atingir uma camada de valência completa, seja perdendo elétrons, ganhando elétrons ou compartilhando elétrons por meio de ligações covalentes. Este impulso em direção a uma configuração estável permite aos químicos prever a reatividade de um átomo examinando sua configuração eletrônica. Gases nobres como o néon e o argônio são inertes porque já possuem uma camada externa completa e raramente participam de reações, a menos que sejam expostos a condições extremas.

A Tabela Periódica

A tabela periódica organiza os elementos de forma que átomos com propriedades semelhantes apareçam na mesma coluna ou grupo. Os elementos do grupo 1 - sódio, potássio e outros - contêm, cada um, um único elétron de valência que é fracamente retido pelo núcleo. Conseqüentemente, esses átomos perdem prontamente esse elétron, tornando-os altamente reativos. Em contraste, os elementos do Grupo 17 possuem um espaço vazio em sua camada externa; eles estão ansiosos para aceitar um elétron, o que explica sua alta eletronegatividade e reatividade.

Energia de Ionização

Energia de ionização (I.E.) é a energia necessária para remover um elétron de um átomo. Uma primeira energia de ionização baixa indica que um átomo pode facilmente liberar seu elétron externo. As energias de ionização são medidas para remoção sucessiva de elétrons:o primeiro I.E. remove o elétron mais externo, o segundo remove o próximo e assim por diante. Por exemplo, o cálcio (Grupo 2) tem um primeiro I.E. de 590 kJmol⁻¹ e um segundo I.E. de 1145 kJmol⁻¹, mas um terço I.E. de 4.912 kJmol⁻¹. Esses valores sugerem que o cálcio normalmente perde seus dois primeiros elétrons durante as reações químicas.

Afinidade Eletrônica

A afinidade eletrônica (Eₐ) mede a rapidez com que um átomo aceita um elétron. Uma afinidade eletrônica altamente negativa indica uma forte tendência de ganhar um elétron. O flúor, o elemento mais reativo, tem uma afinidade eletrônica de –328 kJmol⁻¹, o que o torna excepcionalmente ávido por aceitar elétrons. Tal como as energias de ionização, as afinidades electrónicas sucessivas revelam como um elemento se comportará ao interagir com outras espécies.