Camada de Valência

Apresentação do Conceito de Camada de Valência

No âmbito da Química e da Física, a expressão camada de valência designa a última camada a receber eletrões num determinado átomo ou, dito uma forma mais técnica, o nível de maior número quântico principal e secundário na distribuição eletrónica.

Normalmente, os eletrões pertencentes à camada de valência são os que participam nas ligações químicas, uma vez que são os eletrões que se encontram numa camada mais externa do átomo.

De acordo com o Diagrama de Pauling, os átomos podem assumir sete camadas de distribuição atómica, sendo estas, K, L, M, N, O, P e Q e cada uma destas camadas possui um número máximo de eletrões permitidos, sendo respetivamente, 2, 8, 18, 32, 32, 18 e 2.

De acordo com a Teoria do Octeto, na maioria dos átomos, a camada de valência precisa de oito eletrões, para estes serem estáveis. Quando não há estabilidade nos átomos, estes tendem a estabelecer ligações químicas com outros elementos que possam proporcionar os eletrões de que necessitam.

Com exceção do hélio, todos os gases nobres possuem oito eletrões na camada de valência. Assim, um átomo que apresente a última camada com oito eletrões adquire as características de um gás nobre, ou seja, é estável. Isto significa que não precisa de estabelecer ligações químicas para adquirir estabilidade.

Com base na tabela periódica, é possível conhecer a quantidade de eletrões presentes na camada de valência dos elementos. Deste modo, os elementos pertencentes aos grupos 1,2, 13, 14, 15, 16 e 17 possuem, respetivamente, 1, 2, 3, 4, 5, 6, e 7 eletrões na camada de valência.

Para os restantes elementos presentes na tabela periódica é possível identificar o número de eletrões da camada de valência através da representação da distribuição eletrónica.

Para uma melhor compreensão de como isto se processa, consideram-se dois exemplos:

EXEMPLO 1

O elemento químico ferro, cujo símbolo químico é Fe, tem número atómico igual a 26. Fazendo a distribuição eletrónica para este elemento tem-se 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. A última camada representada nesta distribuição eletrónica é 4 (4s). Assim, o elemento ferro (Fe) possui dois eletrões na sua camada de valência (4s²).

EXEMPLO 2

O elemento químico prata, Ag, tem número atómico 47. Fazendo a distribuição eletrónica para a prata, tem-se 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹ 4d¹⁰. A última camada representada, ou seja, a camada de valência para este elemento é 5 (5s). Então, a prata possui apenas um eletrão na sua camada de valência (5s¹).

…

Desta forma, é possível conhecer as ligações prováveis entre os diversos elementos, assim como a sua provável transformação em iões (catiões e aniões).

É de notar que o termo “valência” começou a ser utilizado no estudo das ligações químicas, por volta do século XIX. Os cientistas procuravam uma explicação para a capacidade que os átomos dos elementos tinham de se combinarem, formando substâncias químicas.

References:

• Chang, R., «General Chemistry», McGraw-Hill, 4º Ed., 1990.
• Dampier, William e Dampier, Margaret, “Cosmology, Atomic Theory, Evolution: Classic Readings in the Literature of Science”, 2013.
• Heilbron, J.L., “Historical Studies in the Theory of Atomic Structure”, Arno Press, New York, 1981.