Descubra onde estão os elétrons em um ATOM

Elétrons são partículas subatômicas que giram em torno do núcleo atômico em uma nuvem de elétrons chamada córtex eletrônico. Nesta lição de um PROFESSOR, veremos onde estão os elétrons dentro da estrutura atômica, bem como o comportamento dos elétrons nos diferentes estados dos átomos (estado fundamental e de excitação), quando os átomos se formam íons monoatômicos e quando os elétrons não estão ligados a nenhum átomo em particular.

Índice

1. O que são elétrons e onde eles são encontrados?
2. Como você sabe o que são os elétrons de valência?
3. Elétrons de um átomo: estado fundamental e em estado de excitação
4. Ganho ou perda de elétrons: formação de íons monatômicos
5. Elétrons em movimento: corrente elétrica

O elétrons eu sei encontrar dentro dos átomosquais são as menores unidades que compõem a matéria. Os átomos são indivisíveis e sua estrutura e composição determinam as características dos materiais.

Os átomos são compostos por três tipos de partículas subatômicas:

• Prótons: são partículas com massa e carga positiva
• Nêutrons: são partículas com massa e sem carga elétrica
• Elétrons: São partículas sem massa e com carga negativa.

Prótons e nêutrons fazem parte do núcleo do átomo, de modo que o núcleo atômico concentra toda a massa e a carga positiva do átomo.

Os elétrons, por outro lado, giram em torno do núcleo em órbitas definidas, formando uma nuvem de elétrons chamada córtex eletrônico. A concha eletrônica do átomo concentra toda a carga negativa e não tem massa.

Órbitas de elétrons

As órbitas que os elétrons descrevem em torno do núcleo atômico são certas órbitas predefinidas. Ou seja, os caminhos dos elétrons ao redor do núcleo atômico não são aleatórios. Dentro da concha eletrônica, existem apenas algumas órbitas possíveis para os elétrons; enquanto outras órbitas são proibidas. é definido como orbital atômico aquela área ao redor do núcleo em que a probabilidade de encontrar um elétron é maior que 90%.

Em cada um desses orbitais possíveis, o elétron que circula por ele adquire certa energia que aumenta à medida que os orbitais se distanciam do núcleo. Os orbitais são agrupados em diferentes níveis de energia (n) ou camadas, há um total de 7 níveis de energia, sendo n = 1 o nível de energia mais baixo e o mais próximo do núcleo do átomo. Em cada um dos níveis de energia ou camada, existem diferentes tipos de orbitais (orbitais s, p, d e f)

O arranjo em que os elétrons são distribuídos nos diferentes níveis de energia e orbitais em um átomo é conhecido como configuração eletronica.

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As características físicas e químicas dos átomos são definidas por sua composição e, principalmente, pela configuração eletrônica de seus camada mais externa (camada de valência).

Os elementos químicos são os diferentes tipos de átomos que existem e são definidos por seu número atômico (Z) e seu número de massa (A).

• Número atômico (Z): número de prótons de um elemento atômico, que é igual ao número de elétrons se o átomo for neutro.
• Número de massa (A): número de partículas com massa de um elemento atômico, ou seja, a soma das partículas do núcleo atômico (prótons mais nêutrons).

Cada elemento é atribuído a um símbolo químico que o representa e o conjunto de todos eles está consignado no documento científico que o ordena de acordo com seu número atômico e os agrupa de acordo com suas características em famílias e grupos de afins: Tabela periódica.

No estado fundamental, que é definido como o estado de energia mínima e estabilidade máxima de um átomo; os elétrons não se distribuem aleatoriamente nos diferentes orbitais atômicos, mas ocupam os diferentes orbitais de forma ordenada, sempre preenchendo em primeiro lugar, os orbitais livres de menor energia.

Neste estado, o átomo tem o mesmo número de elétrons que prótons e as cargas positivas e negativas se compensam, portanto o átomo como um todo é neutro (não tem carga líquida).

No entanto, os elétrons pode pular de um orbital para outro emitindo ou absorvendo energia. Quando os elétrons de um átomo não preenchem os orbitais de maneira ordenada, diz-se que o átomo está em Estado de excitação. No estado de excitação, um ou mais elétrons ocupam orbitais de energia superior deixando vazios outros de energia inferior. No estado excitado, os átomos são altamente instáveis ​​e tendem a retornar rapidamente ao estado fundamental.

Ao mudar orbital o elétron emite ou absorve energia. Se o elétron pular de uma órbita de energia mais baixa para uma de energia mais alta, o átomo irá absorver energia; enquanto se o salto for feito na direção oposta (de um orbital de energia mais alta para um de energia mais baixa), o átomo irá liberar energia.

Os elétrons na camada mais externa do córtex eletrônico (chamada camada de valência) são elétrons que eles podem deixar o átomo ou podem ser incorporados por este. Desta forma, um átomo pode ganhar ou perder elétrons.

Em um átomo neutro o número de prótons presentes no núcleo é igual ao dos elétrons que compõem sua camada eletrônica. Ou seja, o número de cargas positivas é igual ao número de cargas negativas. Quando há ganho ou perda de elétrons, os átomos se formam íons monoatômicos.

Tipos de íons monoatômicos

De acordo com a carga do íon, dois tipos são distinguidos:

• Cátions monoatômicos: átomos que perderam um ou mais elétrons, de forma que parte da carga positiva do núcleo não é compensada. Portanto, o átomo adquire uma carga líquida positiva.
• Ânions monoatômicos: átomos que ganharam um ou mais elétrons, de modo que o número de elétrons é maior do que o número de prótons no núcleo, de modo que o átomo adquire uma carga líquida negativa.

Quando elétrons eles não estão ligados a nenhum átomo em particular, eles se movem através do espaço livre entre os átomos. Este movimento independente de elétrons forma um fluxo de carga elétrica que pode viajar através de certos materiais (materiais condutores e semicondutores).

Isso, por exemplo, é o que acontece no caso de corrente elétrica que fornece energia para edifícios, veículos, etc.

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Alejandrina Gallego Picó, Rosa Mª Garcinuño Martínez, Mª José Morcillo Ortega, Miguel Ángel Vázquez Segura. (2018) Química básica. Madrid: Uned