Qual família da tabela periódica já apresenta a estabilidade eletrônica 8 elétrons na camada mais externa ):?

A teoria do octeto diz que, para um átomo ficar estável, ele deve possuir oito elétrons na camada mais externa ou dois elétrons, se a camada é a K.

Entre todos os elementos químicos que conhecemos, somente os gases nobres, elementos pertencentes à família 18 (ou VIII A) da tabela periódica, aparecem na natureza na forma isolada. Todos os demais são encontrados na natureza somente formando substâncias simples ou compostas, ou seja, os átomos ligam-se a outros átomos.

Essas ligações químicas tornam o átomo mais estável do que no seu estado fundamental, pois ele perde energia no momento que realiza a ligação. É por essa estabilidade que é possível que substâncias ao nosso redor durem tanto tempo, como é o caso das presentes nos ossos dos dinossauros, que duram milhões de anos.

O químico Walther Kossel (1888-1956) analisou essa relação entre a estabilidade dos gases nobres e a sua configuração eletrônica e criou, em 1916, a teoria eletrônica de valência. Valência corresponde ao número de ligações que cada átomo deve fazer para ficar estável. Por exemplo, o carbono é tetravalente, o que significa que ele precisa realizar quatro ligações químicas para ficar estável. Além disso, a camada mais externa ao núcleo, que é onde ocorrem as ligações químicas, é chamada de camada de valência.

Os gases nobres possuem exatamente oito elétrons na sua camada de valência (com exceção do hélio que possui somente dois elétrons, porque o seu nível mais externo é o primeiro). Veja:

Assim, Kossel relacionou a estabilidade desses elementos com essa configuração eletrônica. Portanto, para os demais elementos químicos ficarem estáveis, eles teriam que ter a mesma configuração eletrônica dos gases nobres.

Essa ideia foi aperfeiçoada com o tempo por Gilbert Newton Lewis (1875-1946) e Irving Langmui (1881-1957). Esse último chamou-a de regra do octeto ou teoria do octeto, que basicamente diz o seguinte:

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“Um grande número de átomos adquire estabilidade quando possui 8 elétrons na camada de valência, ou 2 elétrons quando possui somente a primeira camada.”

Assim, para adquirir essa estabilidade eletrônica, os átomos de diferentes elementos estabelecem ligações entre si, doando, recebendo ou compartilhando elétrons, de modo que todos os átomos adquiram a configuração de um gás nobre correspondente (com o mesmo número de camadas eletrônicas.

Por exemplo, os elementos da família 1 possuem todos apenas um elétron na camada de valência. Dessa forma, eles possuem a tendência de perder esse elétron para que sua camada de valência seja a anterior, que já possui oito elétrons. O hidrogênio e o lítio são exceções, pois o hidrogênio precisa ganhar mais um elétron e o lítio precisa perder um elétron para que ambos fiquem com dois elétrons na camada K.

Veja outro exemplo para entender melhor: os elementos da família 16 possuem seis elétrons na camada de valência, por isso eles precisam receber dois elétrons para ficarem estáveis.

A seguir, temos as regras gerais para a maioria dos elementos das famílias representativas:

Para ver exemplos de como isso ocorre, leia os textos Ligação Iônica e Ligação Covalente.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Atualizado em 13 de junho de 2011, às 9h20.

Os gases nobres, hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio, se destacam entre todos os elementos químicos por apresentarem uma estabilidade única, que os torna inertes à reação com quase todos os outros elementos.

Normalmente tais gases se apresentam como átomos isolados e não como moléculas, estabelecendo ligações atômicas apenas em condições muito especiais.

É claro que características tão particulares chamaram a atenção dos químicos, que se propuseram a entender o que estes átomos possuíam de diferente dos outros para apresentar tal comportamento.

A resposta veio da análise do modo como os elétrons se distribuíam ao longo das camadas destes átomos, conforme descrito na tabela que segue:

Distribuição Eletrônica dos Gases Nobres

Com exceção do hélio, todos os gases nobres possuem oito elétrons em sua camada de valência, aquela última na qual ocorrem as ligações moleculares ou iônicas.

Assim, um átomo que completa a última camada de sua eletrosfera com oito elétrons adquire as características de um gás nobre, ou seja, torna-se estável.

Um exemplo próximo de todos é a molécula de água.

Vejamos a distribuição eletrônica do oxigênio:

Para obedecer à regra do octeto, o oxigênio precisa para se estabilizar de mais dois elétrons na última camada.

Assim temos o porquê de nossa conhecida fórmula H2O, já que na molécula de água cada um dos átomos de hidrogênio compartilha numa ligação covalente um elétron com o átomo de oxigênio, que assim passa a somar em sua última camada os oitos que precisava para sua estabilidade, conforme figura seguinte:

Pela mesma razão, a molécula de oxigênio O2 é formada pelo compartilhamento de dois pares eletrônicos por cada átomo da ligação, conforme se vê abaixo:

Notem na figura que pela ligação molecular, os dois átomos de oxigênio compartilham quatro elétrons (dupla ligação), constituindo assim, oito elétrons em sua última camada. Já a molécula do nitrogênio, N2, cujos átomos têm número atômico 7 e distribuição eletrônica 2-5, precisa, para cumprir a regra do octeto, de mais três elétrons na última camada.

Isto é obtido através de uma tripla ligação, na qual cada átomo compartilha três elétrons com o outro membro da ligação, conforme figura abaixo:

• 

  Moléculas de Nitrogênio, com tripla ligação e molécula de Hidrogênio. O H2 não obedece a Regra do Octeto

Na figura, além da molécula de nitrogênio, podemos observar a molécula de hidrogênio, que, obviamente, não obedece à regra do octeto.

Isto se dá pelo fato de estarmos falando de uma regra e não de uma lei da química.

Assim, não só o hidrogênio, que encontra a estabilidade numa distribuição eletrônica semelhante à do helio, mas também outros elementos químicos não necessariamente seguem o padrão de formar ligações que complementem suas camadas finais com oito elétrons.

Isto pode ser concluído de uma simples observação da tabela periódica.

Os elementos situados nos grupos 3 a 12 da tabela, também chamados de elementos de transição, têm distribuições eletrônicas que dificultam o cumprimento da regra do octeto, pois teriam que trocar ou compartilhar um número relativamente grande de elétrons para adequarem-se àquela Regra.

A regra do octeto é cumprida de modo geral nos grupos 1 e 2 e do 13 ao 18, onde se situam os elementos químicos que podem completar os elétrons da última camada com ligações atômicas envolvendo poucos elétrons.

Veja errata.

Qual grupo da tabela periódica possui 8 elétrons na camada de valência?

Qual o nome da família dos elementos que apresentam 8 elétrons na última camada?

Por que 8 elétrons na camada de valência?

É correto afirmar sobre a tabela periódica que os únicos elementos que possuem 8 elétrons na última camada é?