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Boro – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Boro-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Boro natural consiste principalmente de dois isótopos estáveis, 11B (80,1%) e 10B (19,9%). Na indústria nuclear, o boro é comumente usado como um absorvedor de nêutrons devido à alta seção transversal de nêutrons do isótopo 10B. Sua seção de choque (n,alfa) de reação para nêutrons térmicos é de cerca de 3840 barns (para nêutrons de 0,025 eV). O isótopo 11B tem seção transversal de absorção para nêutrons térmicos de cerca de 0,005 barns (para nêutrons de 0,025 eV). A maioria das reações (n,alfa) de nêutrons térmicos são reações 10B (n,alfa) 7Li acompanhadas por emissão gama de 0,48 MeV.

Nos Estados Unidos, 70% do Boro é utilizado para a produção de vidro e cerâmica. O maior uso em escala industrial global de compostos de boro (cerca de 46% do uso final) é na produção de fibra de vidro para isolamento contendo boro e fibras de vidro estruturais.

Fontes economicamente importantes de Boro são os minerais colemanita, rasorita (kernita), ulexita e tincal. Juntos, eles constituem 90% do minério contendo boro extraído.

Prótons e nêutrons em Boro

Número de prótons - Número atômicoO Boro é um elemento químico com número atômico 5, o que significa que existem 5 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Boro são 10; 11. 

Principais Isótopos do Boro

Existem 13 isótopos conhecidos de boro, o isótopo de vida mais curta é o  7B, que decai por emissão de prótons e decaimento alfa. Tem uma meia-vida de 3,5 × 10−22 s. O Boro tem dois isótopos naturais e estáveis, 11B (80,1%) e 10B (19,9%).

O Boro-10 é composto de 5 prótons, 5 nêutrons e 5 elétrons. n indústria nuclear, o boro é comumente usado como um absorvedor de nêutrons devido à alta seção transversal de nêutrons do isótopo 10B. Sua seção de choque (n,alfa) de reação para nêutrons térmicos é de cerca de 3840 barns (para nêutrons de 0,025 eV). O Boro enriquecido ou 10B é usado tanto na proteção contra radiação quanto no nuclídeo primário usado na terapia de captura de nêutrons do câncer.

O Boro-11 é composto de 5 prótons, 6 nêutrons e 5 elétrons. O isótopo 11B tem seção transversal de absorção para nêutrons térmicos de cerca de 0,005 barns (para nêutrons de 0,025 eV).

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
10B 20% 5
11B 80% 6

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
8B 770 (3) ms decaimento beta positivo + decaimento alfa 2x partícula alfa
12B 20,20 (2) ms decaimento beta 12C

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro do Boro é 5. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Boro é [He] 2s2 2p1.

Os possíveis estados de oxidação são -5; -1; +1; +2; +3.

O boro normalmente não reage com ácidos. Na forma de pó, reage com ácido nítrico quente (HNO3) e ácido sulfúrico quente (H2SO4). Também se dissolve em metais fundidos (derretidos). Nos compostos mais familiares, o boro tem o estado de oxidação formal III. Estes incluem óxidos, sulfetos, nitretos e haletos. O trifluoreto de boro é usado na indústria petroquímica como catalisador. Os haletos reagem com a água para formar ácido bórico. O boro é encontrado na natureza na Terra quase inteiramente como vários óxidos de B(III), frequentemente associados a outros elementos. Mais de cem minerais de borato contêm boro no estado de oxidação +3.

Composto Químico Mais Comum de Boro

Carboneto de Boro (fórmula química aproximadamente B4C) é uma cerâmica de boro-carbono extremamente dura e material covalente. É um dos materiais mais duros conhecidos, ocupando o terceiro lugar atrás do diamante e do nitreto de boro cúbico. É o material mais duro produzido em quantidades de tonelagem. Devido à sua alta dureza, o pó de carboneto de boro é usado como abrasivo em aplicações de polimento e lapidação, e também como abrasivo solto em aplicações de corte, como corte com jato de água.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis  ​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Boro
Número de prótons 5
Número de nêutrons (isótopos típicos) 10; 11
Número de elétrons 5
configuração eletrônica [Ele] 2s2 2p1
Estados de oxidação -5; -1; +1; +2; +3

Boro-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Boro - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Boro

 

Oxigênio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Configuração de oxigênio-prótons-nêutrons-elétrons

O Oxigênio é um gás reativo incolor e inodoro, o elemento químico de número atômico 8 e o componente do ar que sustenta a vida. É um membro do grupo calcogênio na tabela periódica, um não-metal altamente reativo e um agente oxidante que prontamente forma óxidos com a maioria dos elementos, bem como com outros compostos.

Usos comuns de Oxigênio incluem produção de aço, plásticos e têxteis, brasagem, soldagem e corte de aços e outros metais, propelente de foguetes, terapia de Oxigênio e sistemas de suporte à vida em aeronaves, submarinos, voos espaciais e mergulho.

Cem milhões de toneladas de oxigênio são extraídas do ar para uso industrial anualmente por dois métodos principais. O método mais comum é a destilação fracionada de ar liquefeito, com Nitrogênio destilando como um vapor enquanto o Oxigênio é deixado como um líquido. O outro método primário de produção de Oxigênio é passar uma corrente de ar limpo e seco através de um leito de um par de peneiras moleculares de zeólita idênticas, que absorvem o Nitrogênio e fornecem uma corrente de gás que contém 90% a 93% de Oxigênio.

Prótons e nêutrons no Oxigênio

Número de prótons - Número atômicoO Oxigênio é um elemento químico com número atômico 8, o que significa que existem 8 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A . A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Oxigênio são 16; 17; 18. 

Principais isótopos de Oxigênio

O Oxigênio natural é composto de três isótopos estáveis, 16O, 17O e 18O, sendo o 16O o mais abundante (99,762% de abundância natural).

O Oxigênio-16 é composto de 8 prótons, 8 nêutrons e 8 elétrons. A maior parte do 16O é sintetizada no final do processo de fusão do hélio nas estrelas; a reação triplo-alfa cria 12C, que captura  4 He adicionais para produzir 16O. A abundância relativa e absoluta de 16O é alta porque é o principal produto da evolução estelar.

O Oxigênio-17 é composto de 8 prótons, 9 nêutrons e 8 elétrons. Ambos 17O e 18O são isótopos secundários, o que significa que sua nucleossíntese requer núcleos de sementes.

O Oxigênio-18 é composto de 8 prótons, 10 nêutrons e 8 elétrons.

O Oxigênio-15, que é um isótopo instável do oxigênio, é composto de 8 prótons, 7 nêutrons e 8 elétrons. É freqüentemente usado em tomografia por emissão de pósitrons ou imagens PET. O oxigênio-15 é sintetizado através do bombardeamento de nitrogênio-14 com deutério usando um ciclotron.

Isótopos Estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
16O 99,76% 8
17O 0,04% 9
18O 0,20% 10

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
13O 8,58 (5) ms decaimento beta positivo 13N
15O 122,24 (16) s decaimento beta positivo 15N

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro de Oxigênio é 8. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Oxigênio é [He] 2s2 2p4.

Possíveis estados de oxidação são -2.

O Oxigênio é muito reativo quimicamente para permanecer um elemento livre no ar sem ser continuamente reabastecido pela ação fotossintética dos organismos vivos. É um forte agente oxidante com alta eletronegatividade e forma O2 em temperatura e pressão padrão (STP). Os óxidos de metal normalmente contêm um ânion de oxigênio no estado de oxidação de -2. A maior parte da crosta terrestre consiste em óxidos sólidos, resultado da oxidação de elementos pelo oxigênio do ar ou da água. Mesmo materiais considerados elementos puros frequentemente desenvolvem uma camada de óxido. Por exemplo, a folha de alumínio desenvolve uma película fina de Al2O3 (chamada de camada de passivação) que protege a folha de corrosão adicional. Devido à sua eletronegatividade, o oxigênio forma ligações químicas estáveis ​​com quase todos os elementos para dar os óxidos correspondentes.

Composto Químico Mais Comum de Oxigênio

A água é o composto químico mais comum de hidrogênio e Oxigênio. Sua fórmula química é H2O, o que significa que cada uma de suas moléculas contém um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio, ligados por ligações covalentes. Dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de Oxigênio em um ângulo de 104,45°.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis ​​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Oxigênio
Número de prótons 8
Número de nêutrons (isótopos típicos) 16; 17; 18
Número de elétrons 8
configuração eletrônica [Ele] 2s2 2p4
Estados de oxidação -2

tabela periódica de oxigênio

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Oxigênio - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Oxigênio

 

Nitrogênio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Nitrogênio-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Nitrogênio é um gás incolor e inodoro, não reativo, que forma cerca de 78% da atmosfera terrestre. O Nitrogênio em várias formas químicas desempenha um papel importante em um grande número de questões ambientais.

Dois terços do Nitrogênio produzido pela indústria são vendidos como gás e o terço restante como líquido. A amônia e os nitratos produzidos sinteticamente são os principais fertilizantes industriais, e os nitratos dos fertilizantes são os principais poluentes na eutrofização dos sistemas hídricos. Além de seu uso em fertilizantes e reservas de energia, o nitrogênio é um constituinte de compostos orgânicos tão diversos quanto o Kevlar usado em tecidos de alta resistência e o cianoacrilato usado em supercola.

O dinitrogênio forma cerca de 78% da atmosfera da Terra, tornando-o o elemento não combinado mais abundante. O gás Nitrogênio é um gás industrial produzido por destilação fracionada de ar líquido, ou por meios mecânicos utilizando ar gasoso (membrana de osmose reversa pressurizada ou adsorção por oscilação de pressão).

Prótons e nêutrons no Nitrogênio

Número de prótons - Número atômicoO Nitrogênio é um elemento químico com número atômico 7, o que significa que existem 7 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Nitrogênio são 14; 15.

Principais isótopos de Nitrogênio

O Nitrogênio tem dois isótopos estáveis: 14N e 15N. O primeiro é bem mais comum, constituindo 99,634% do Nitrogênio natural, e o segundo (que é um pouco mais pesado) compõe os 0,366% restantes. Isso leva a um peso atômico de cerca de 14,007 u.

O Nitrogênio-14 é composto por 7 prótons, 7 nêutrons e 7 elétrons. O Nitrogênio-14 é um dos poucos nuclídeos estáveis ​​com um número ímpar de prótons e nêutrons (sete cada) e é o único a constituir a maioria de seu elemento.

O Nitrogênio-15 é composto de 7 prótons, 8 nêutrons e 7 elétrons. Duas fontes de nitrogênio-15 são a emissão de pósitrons do oxigênio-15 e o decaimento beta do carbono-15. O Nitrogênio-15 apresenta uma das menores seções de choque de captura de nêutrons térmicos de todos os isótopos.

O Nitrogênio-16 é composto por 7 prótons, 9 nêutrons e 7 elétrons. Em reatores nucleares, o Nitrogênio-16 pode ser usado para detectar vazamentos de geradores de vapor. O Nitrogênio-16 é um isótopo de nitrogênio gerado pela ativação de nêutrons do oxigênio contido na água. Tem uma meia-vida curta de 7,1 segundos e decai via decaimento beta. Esse decaimento é acompanhado pela emissão de raios gama muito energéticos (6 MeV), que podem facilmente penetrar na parede da tubulação de alta pressão e, portanto, podem ser facilmente medidos por câmaras de íons localizadas na tubulação da perna quente de cada circuito de refrigeração.

Isótopos Estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
14N 99,6% 7
15N 0,4% 8

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
13N 9,965 min captura eletrônica 13C
16N 7,1 s decaimento beta 16O

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro de Nitrogênio é 7. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Nitrogênio é [He] 2s2 2p3.

Possíveis estados de oxidação são +1,2,3,4,5/-1,2,3.

Muitos compostos industrialmente importantes, como amônia, ácido nítrico, nitratos orgânicos (propulsores e explosivos) e cianetos, contêm nitrogênio. A ligação tripla extremamente forte no Nitrogênio elementar (N≡N), a segunda ligação mais forte em qualquer molécula diatômica depois do monóxido de carbono (CO),[3] domina a química do nitrogênio. Isso causa dificuldade tanto para os organismos quanto para a indústria na conversão de N2 em compostos úteis, mas ao mesmo tempo significa que queimar, explodir ou decompor compostos de nitrogênio para formar gás nitrogênio libera grandes quantidades de energia frequentemente útil.

Composto Químico Mais Comum de Nitrogênio

A amônia é um composto de nitrogênio e hidrogênio com a fórmula NH3. Um hidreto binário estável e o hidreto de pnictogênio mais simples, a amônia é um gás incolor com um cheiro pungente característico. É um resíduo nitrogenado comum, particularmente entre os organismos aquáticos, e contribui significativamente para as necessidades nutricionais dos organismos terrestres, servindo como precursor de alimentos e fertilizantes.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Ele tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis ​​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Nitrogênio
Número de prótons 7
Número de nêutrons (isótopos típicos) 14; 15
Número de elétrons 7
configuração eletrônica [Ele] 2s2 2p3
Estados de oxidação +1,2,3,4,5/-1,2,3

Nitrogênio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Nitrogênio - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Nitrogênio

 

Néon – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Néon-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

Néon é um gás monoatômico incolor, inodoro e inerte sob condições padrão, com cerca de dois terços da densidade do ar.

O Néon líquido é um refrigerante criogênico importante. Tem mais de 40 vezes mais capacidade de refrigeração por unidade de volume do que o hélio líquido e mais de 3 vezes a do hidrogênio líquido.

É extraído comercialmente pela destilação fracionada do ar líquido. Como o ar é a única fonte, é consideravelmente mais caro que o hélio.

Prótons e nêutrons em Néon

Número de prótons - Número atômicoNéon é um elemento químico com número atômico 10, o que significa que existem 10 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Néon são 20; 21; 22.

Principais isótopos de Néon

Néon é o segundo gás inerte mais leve. Néon tem três isótopos estáveis: 20Ne (90,48%), 21Ne (0,27%) e 22Ne (9,25%).

Néon-20 é composto de 10 prótons, 10 nêutrons e 10 elétrons.

Néon-21 é composto de 10 prótons, 11 nêutrons e 10 elétrons.

Néon-22 é composto de 10 prótons, 12 nêutrons e 10 elétrons.

Isótopos Estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
20Ne 99,48% 10
21Ne 0,27% 11
22Ne 9,25% 12

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
19Ne 17,274 (10) s decaimento beta positivo 19F
24Ne 3,38 (2) min decaimento beta 20Ne

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro de Néon é 10. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Néon é [He] 2s2 2p6.

Os possíveis estados de oxidação são 0.

O elemento é incrivelmente não reativo por causa de sua configuração eletrônica. O néon é o primeiro gás nobre do bloco p e o primeiro elemento com um verdadeiro octeto de elétrons. É inerte: como é o caso de seu análogo mais leve, o hélio, nenhuma molécula neutra fortemente ligada contendo neon foi identificada.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Ele tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis ​​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Néon
Número de prótons 10
Número de nêutrons (isótopos típicos) 20; 21; 22
Número de elétrons 10
configuração eletrônica [Ele] 2s2 2p6
Estados de oxidação 0

Neon-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Neon - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Néon

 

Flúor – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Configuração de flúor-prótons-nêutrons-elétrons

O Flúor é o halogênio mais leve e existe como um gás diatômico amarelo pálido altamente tóxico em condições padrão. Por ser o elemento mais eletronegativo, é extremamente reativo: quase todos os outros elementos, inclusive alguns gases nobres, formam compostos com o flúor.

Devido ao custo de refino de Flúor puro, a maioria das aplicações comerciais usa compostos de flúor, com cerca de metade da fluorita extraída usada na fabricação de aço.

O Flúor é obtido pela eletrólise de uma solução de hidrogenodifluoreto de potássio em ácido fluorídrico anidro.

Prótons e nêutrons em Flúor

Número de prótons - Número atômicoO Flúor é um elemento químico com número atômico 9, o que significa que existem 9 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons  do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Flúor são 19. 

Principais isótopos de Flúor

Apenas um isótopo de Flúor ocorre naturalmente em abundância, o isótopo estável 19F. Os isótopos 17F e 18F sofrem decaimento β+ e captura de elétrons, os isótopos mais leves decaem por emissão de prótons e os mais pesados ​​que 19F sofrem decaimento β- (os mais pesados ​​com emissão de nêutrons retardada).

O Flúor-19 é composto de 9 prótons, 10 nêutrons e 9 elétrons. Sua abundância é de 100%; nenhum outro isótopo de Flúor existe em quantidades significativas.

O Flúor-18 é composto de 9 prótons, 9 nêutrons e 9 elétrons. Dos nuclídeos instáveis ​​de flúor, o 18F tem a meia-vida mais longa, 109,739 minutos. Possui dois modos de decaimento, dos quais o principal é a emissão de pósitrons. Por esta razão, o 18F é uma fonte comercialmente importante de pósitrons.

O Flúor-20 é composto de 9 prótons, 11 nêutrons e 9 elétrons. O flúor-20 é um dos isótopos mais instáveis ​​do flúor. Tem uma meia-vida de 11,07 segundos e sofre decaimento beta.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
19F 100% 10

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
18F 109,8 min decaimento de pósitrons 18O
20F 11,163 (8) s decaimento beta 20Ne

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro do Flúor é 9. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Flúor é [He] 2s2 2p5.

Possíveis estados de oxidação são -1.

O Flúor forma uma grande variedade de compostos químicos, dentro dos quais sempre adota um estado de oxidação de -1. Com outros átomos, o Flúor forma ligações covalentes polares ou ligações iônicas. Mais frequentemente, as ligações covalentes envolvendo átomos de flúor são ligações simples, embora existam pelo menos dois exemplos de uma ligação de ordem superior. A química do flúor inclui compostos inorgânicos formados com hidrogênio, metais, não-metais e até gases nobres; bem como um conjunto diversificado de compostos orgânicos.

Composto Químico Típico de Flúor

A conversão de urânio é um dos processos dos ciclos de combustível nuclear, em que o urânio é quimicamente purificado e convertido na forma química de hexafluoreto de urânio (UF6), o insumo para a maioria das instalações comerciais de enriquecimento de urânio. O hexafluoreto de urânio, também conhecido como “hex”, é um composto químico utilizado no processo de enriquecimento de urânio, que produz combustível para reatores nucleares. À pressão atmosférica, o hexafluoreto de urânio sublima a 56,5 °C. Nesta fase do ciclo, o produto de conversão do hexafluoreto de urânio ainda possui a mistura isotópica natural, ou seja, contém apenas 0,71% do isótopo físsil  235U.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Ele tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis  ​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Flúor
Número de prótons 9
Número de nêutrons (isótopos típicos) 19
Número de elétrons 9
configuração eletrônica [Ele] 2s2 2p5
Estados de oxidação -1

Flúor-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Flúor - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Flúor

 

Magnésio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Magnésio-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Magnésio é um sólido cinza brilhante que tem uma grande semelhança física com os outros cinco elementos da segunda coluna (grupo 2, ou metais alcalino-terrosos) da tabela periódica: todos os elementos do grupo 2 têm a mesma configuração eletrônica na camada externa de elétrons e uma estrutura cristalina semelhante.

O Magnésio é o terceiro metal estrutural mais usado, depois do Ferro e do Alumínio. As principais aplicações do Magnésio são, por ordem: ligas de alumínio, fundição sob pressão (ligada com zinco), remoção de enxofre na produção de ferro e aço e produção de titânio no processo Kroll. O Magnésio é hoje obtido principalmente por eletrólise de sais de Magnésio obtidos a partir de salmoura.

Prótons e nêutrons em Magnésio

Número de prótons - Número atômicoO Magnésio é um elemento químico com número atômico 12, o que significa que existem 12 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Magnésio são 24; 25 ;26. 

Principais isótopos de Magnésio

O Magnésio ocorre naturalmente em três isótopos estáveis, 24Mg, 25Mg e 26Mg. O radioisótopo de vida mais longa é 28Mg com uma meia-vida de 20,915 horas. Os isótopos mais leves decaem principalmente para isótopos de sódio, enquanto os isótopos mais pesados ​​decaem para isótopos de Alumínio.

O Magnésio-24 é composto de 12 prótons, 12 nêutrons e 12 elétrons.

O Magnésio-25 é composto de 12 prótons, 13 nêutrons e 12 elétrons.

O Magnésio-26 é composto de 12 prótons, 12 nêutrons e 12 elétrons.

Isótopos Estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
24Mg 79% 12
25Mg 10% 13
26Mg 11% 14

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
23Mg 11,317 (11) s decaimento de pósitrons 23Na
28Mg 20,915 (9) h decaimento beta 28Al

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro do Magnésio é 12. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Magnésio é [Ne] 3s2.

Possíveis estados de oxidação são +2.

O magnésio ocorre naturalmente apenas em combinação com outros elementos, onde invariavelmente tem um estado de oxidação +2. O elemento livre (metal) pode ser produzido artificialmente e é altamente reativo (embora na atmosfera seja logo revestido por uma fina camada de óxido que inibe parcialmente a reatividade). O metal livre queima com uma luz branca brilhante característica.

Liga Típica de Magnésio

Em geral, Elektron é a marca registrada de uma ampla gama de ligas de magnésio fabricadas pela empresa britânica Magnesium Elektron Limited. Elektron 21, designado por UNS M12310, é uma das ligas com excelente resistência à corrosão e fundibilidade. Os produtos fundidos possuem uma microestrutura de grão fino e estanqueidade à pressão. Esta liga pode ser facilmente usinada. As aplicações incluem automobilismo e aeroespacial, pois possui alta resistência, peso leve e possui excelentes características de amortecimento de vibração.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Ele tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis  ​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Magnésio
Número de prótons 12
Número de nêutrons (isótopos típicos) 24; 25; 26
Número de elétrons 12
configuração eletrônica [Ne] 3s2
Estados de oxidação +2

Magnésio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Magnésio - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Magnésio

 

Sódio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Configuração de sódio-prótons-nêutrons-elétrons

O Sódio é um metal macio, branco prateado e altamente reativo. O Sódio é um metal alcalino, estando no grupo 1 da tabela periódica, porque tem um único elétron em sua camada externa que doa prontamente, criando um átomo carregado positivamente – o cátion Na+.

O Sódio metálico é usado principalmente para a produção de borohidreto de sódio, azida de sódio, índigo e trifenilfosfina. Empregado apenas em aplicações bastante especializadas, apenas cerca de 100 000 toneladas de sódio metálico são produzidas anualmente. O Sódio agora é produzido comercialmente através da eletrólise do cloreto de sódio fundido.

Prótons e nêutrons no Sódio

Número de prótons - Número atômicoO Sódio é um elemento químico com número atômico 11, o que significa que existem 11 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Sódio são 23. 

Principais isótopos de Sódio

Seu único isótopo estável é o 23Na. Dois isótopos cosmogênicos radioativos são o subproduto da espalação de raios cósmicos: o 22Na tem uma meia-vida de 2,6 anos e o 24Na, uma meia-vida de 15 horas; todos os outros isótopos têm uma meia-vida de menos de um minuto.

O Sódio-23 é composto de 11 prótons, 12 nêutrons e 11 elétrons. A exposição aguda à radiação de nêutrons (por exemplo, de um acidente de criticidade nuclear) converte parte do 23Na estável no plasma sanguíneo humano em 24
Na. Ao medir a concentração deste isótopo, a dosagem de radiação de nêutrons para a vítima pode ser calculada.

O Sódio-22 é composto de 11 prótons, 11 nêutrons e 11 elétrons. Sódio-22 é um isótopo radioativo do sódio, submetido a emissão de pósitrons para 22Ne com meia-vida de 2,605 anos. Também é comumente usado como fonte de pósitrons em espectroscopia de aniquilação de pósitrons.

O Sódio-24 é composto por 11 prótons, 12 nêutrons e 11 elétrons. O Sódio-24 é um dos isótopos mais importantes. É radioativo e criado a partir de sódio-23 comum por bombardeio de nêutrons. Portanto, sua atividade é responsável pela maior parte da atividade dos refrigerantes do reator quando o reator está em potência máxima.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
23Na 100% 12

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
22Na 2,602 a decaimento de pósitrons 22Ne
24Na 14,96 h decaimento beta 24Mg

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro de Sódio é 11. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Sódio é [Ne] 3s1.

Os possíveis estados de oxidação são -1; +1.

Os átomos de sódio têm 11 elétrons, um a mais do que a configuração estável do gás nobre néon. O Sódio geralmente forma compostos iônicos envolvendo o cátion Na+. O sódio é normalmente bastante reativo com o ar, e a reatividade é uma função da umidade relativa, ou conteúdo de vapor de água do ar. A corrosão do sódio sólido pelo oxigênio também é acelerada pela presença de pequenas quantidades de impurezas no sódio. No ar comum, o sódio metálico reage para formar uma película de hidróxido de sódio, que pode absorver rapidamente o dióxido de carbono do ar, formando o bicarbonato de sódio.

O Sódio metálico pode ser facilmente cortado com uma faca e é um bom condutor de eletricidade e calor porque possui apenas um elétron em sua camada de valência, resultando em ligações metálicas fracas e elétrons livres, que transportam energia.

Composto mais comum de Sódio

O sal é principalmente cloreto de sódio, o composto iônico com a fórmula NaCl, representando proporções iguais de sódio e cloro. O sal marinho e o sal recém-minerado (muito do qual é sal marinho de mares pré-históricos) também contêm pequenas quantidades de oligoelementos (que nessas pequenas quantidades são geralmente bons para a saúde de plantas e animais.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Ele tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis  ​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Sódio
Número de prótons 11
Número de nêutrons (isótopos típicos) 23
Número de elétrons 11
configuração eletrônica [Ne] 3s1
Estados de oxidação -1; +1

tabela periódica de sódio

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Sódio - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Sódio

 

Silício – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Silício-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Silício é um sólido cristalino duro e quebradiço com um brilho metálico azul-acinzentado, é um metalóide tetravalente e semicondutor. A maior parte do silício é usada industrialmente sem ser purificada e, de fato, muitas vezes com comparativamente pouco processamento de sua forma natural. O silício metálico hiperpuro e o silício hiperpuro dopado (dopado com boro, fósforo, gálio ou arsênico) são usados ​​em células solares, transistores e semicondutores.

O Silício de 96 a 99% de pureza é feito reduzindo quartzito ou areia com coque altamente puro. A redução é realizada em forno elétrico a arco.

Prótons e nêutrons no Silício

Número de prótons - Número atômicoO Silício é um elemento químico com número atômico 14, o que significa que existem 14 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Silício são 28; 29; 30.

Principais Isótopos de Silício

O silício natural é composto de três isótopos estáveis, 28Si (92,23%), 29Si (4,67%) e 30Si (3,10%). Destes, apenas o 29Si é útil em espectroscopia de RMN e EPR, pois é o único com spin nuclear (I = 1/2).

O Silício-28 é composto de 14 prótons, 14 nêutrons e 14 elétrons.

O Silício-29 é composto de 14 prótons, 15 nêutrons e 14 elétrons.

O Silício-30 é composto de 14 prótons, 16 nêutrons e 14 elétrons.

Isótopos Estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
28Si 92,2% 14
29Si 4,7 15
30Si 3,1 16

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
27Si 4,15 (4) s decaimento de pósitrons 27Al
31Si 2,62 h decaimento beta 31P
32Si 153 a decaimento beta 32P

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro de Silício é 14. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Silício é [Ne] 3s2 3p2.

Os possíveis estados de oxidação são -4; ..; +4.

É um membro do grupo 14 da tabela periódica: o carbono está acima dele; e germânio, estanho e chumbo estão abaixo dele. É relativamente não reativo. O silício a granel cristalino é bastante inerte, mas se torna mais reativo em altas temperaturas. Como o alumínio vizinho, o silício forma uma camada superficial fina e contínua de dióxido de silício (SiO2) que protege o metal da oxidação.

Composto mais comum de Silício

O Silício é mais amplamente distribuído no espaço em poeiras cósmicas, planetóides e planetas como várias formas de dióxido de Silício (sílica) ou silicatos. Mais de 90% da crosta terrestre é composta por minerais de silicato, tornando o silício o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre (cerca de 28% em massa), depois do oxigênio. O composto mais comum de silício é o quartzo. O quartzo é um composto químico que consiste em uma parte de silício e duas partes de oxigênio. É o dióxido de Silício (SiO2). Os átomos estão ligados em uma estrutura contínua de SiO4 tetraedros de silício-oxigênio, com cada oxigênio sendo compartilhado entre dois tetraedros, dando uma fórmula química geral de SiO2.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Ele tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis  ​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Silício
Número de prótons 14
Número de nêutrons (isótopos típicos) 28; 29; 30
Número de elétrons 14
configuração eletrônica [Ne] 3s2 3p2
Estados de oxidação -4; ..; +4

Silício-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Silício - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Silício

 

Alumínio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração Elétron

Alumínio-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Alumínio é um metal branco prateado, macio, não magnético e dúctil do grupo do boro. Em massa, o alumínio representa cerca de 8% da crosta terrestre; é o terceiro elemento mais abundante depois do oxigênio e do silício e o metal mais abundante na crosta, embora seja menos comum no manto abaixo.

Cerca de 70% das fuselagens de aeronaves civis comerciais são feitas de ligas de alumínio, e sem alumínio a aviação civil não seria economicamente viável. O alumínio é extraído do principal minério, a bauxita. Depósitos significativos de bauxita são encontrados em toda a Austrália, Caribe, África, China e América do Sul.

Prótons e nêutrons no Alumínio

Número de prótons - Número atômicoO Alumínio é um elemento químico com número atômico 13, o que significa que existem 13 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Alumínio são 27. 

Principais Isótopos do Alumínio

Dos isótopos de Alumínio, apenas o 27Al é estável. Isso é consistente com o alumínio ter um número atômico ímpar. Apenas 27Al (isótopo estável) e 26Al (isótopo radioativo, t1/2 = 7,2×105 a) ocorrem naturalmente, no entanto 27Al compreende quase todo o alumínio natural. Com exceção do 26Al, todos os radioisótopos têm meia-vida inferior a 7 minutos, a maioria inferior a um segundo.

O Alumínio-27 é composto por 13 prótons, 14 nêutrons e 13 elétrons. É o único isótopo de alumínio primordial, ou seja, o único que existiu na Terra em sua forma atual desde a formação do planeta. Quase todo o alumínio na Terra está presente como este isótopo, o que o torna um elemento mononuclídico.

O Alumínio-26 é composto por 13 prótons, 13 nêutrons e 13 elétrons. O alumínio-26 cosmogênico foi aplicado pela primeira vez em estudos da Lua e de meteoritos. Fragmentos de meteoritos, após a partida de seus corpos originais, são expostos a intenso bombardeio de raios cósmicos durante sua viagem pelo espaço, causando produção substancial de 26Al. Depois de cair na Terra, a blindagem atmosférica protege os fragmentos do meteorito da produção adicional de 26Al, e sua decomposição pode então ser usada para determinar a idade terrestre do meteorito.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
27Al 100% 14

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
26Al 7,17×105 a decaimento de pósitrons 26Mg
28Al 2,245 (5) min decaimento beta 28Si

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro do Alumínio é 13. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Alumínio é [Ne] 3s2 3p1.

Os possíveis estados de oxidação são -2; -1; +1; +2; +3.

Um átomo de alumínio tem 13 elétrons, dispostos em uma configuração eletrônica de [Ne] 3s2 3p1, com três elétrons além de uma configuração estável de gás nobre. O alumínio pode ceder com relativa facilidade seus três elétrons mais externos em muitas reações químicas (veja abaixo). A eletronegatividade do alumínio é 1,61 (escala de Pauling). A grande maioria dos compostos, incluindo todos os minerais contendo alumínio e todos os compostos de alumínio comercialmente significativos, apresentam alumínio no estado de oxidação 3+. O número de coordenação de tais compostos varia, mas geralmente o Al3+ tem seis ou quatro coordenadas. Quase todos os compostos de alumínio(III) são incolores.

Liga de Alumínio mais comum

Em geral, as ligas de Alumínio da série 6000 são ligadas com magnésio e silício. A liga 6061 é uma das ligas mais utilizadas na série 6000. Tem boas propriedades mecânicas, é fácil de usinar, é soldável e pode ser endurecido por precipitação, mas não às altas resistências que 2000 e 7000 podem atingir. Tem muito boa resistência à corrosão e muito boa soldabilidade, embora resistência reduzida na zona de solda. As propriedades mecânicas do 6061 dependem muito da têmpera ou tratamento térmico do material. Em comparação com a liga 2024, a liga 6061 é mais facilmente trabalhada e permanece resistente à corrosão mesmo quando a superfície é desgastada.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Ele tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis  ​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Alumínio
Número de prótons 13
Número de nêutrons (isótopos típicos) 27
Número de elétrons 13
configuração eletrônica [Ne] 3s2 3p1
Estados de oxidação -2; -1; +1; +2; +3

Tabela periódica de alumínio

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Alumínio - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Alumínio

 

Enxofre – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Enxofre-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Enxofre é abundante, multivalente e não metálico. Em condições normais, os átomos de enxofre formam moléculas octatômicas cíclicas com uma fórmula química S8. Enxofre elementar é um sólido cristalino amarelo brilhante à temperatura ambiente. Quimicamente, o enxofre reage com todos os elementos, exceto ouro, platina, irídio, telúrio e os gases nobres.

O maior uso comercial do elemento é a produção de ácido sulfúrico para fertilizantes à base de sulfato e fosfato e outros processos químicos.

A produção de enxofre é realizada de três maneiras básicas. Pode ser extraído através do uso de poços perfurados para depósitos de enxofre e trabalhados com o método “Frasch”. Pode ser extraído do fluxo de óleo ou gás em uma planta de processamento. E pode ser raspado da superfície da terra ou escavado em poços abertos.

Prótons e nêutrons no Enxofre

Número de prótons - Número atômicoO Enxofre é um elemento químico com número atômico 16, o que significa que existem 16 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Enxofre são 23; 33; 34; 36. 

Principais isótopos de Enxofre

O Enxofre tem 23 isótopos conhecidos, quatro dos quais são estáveis: 32S (94,99%±0,26%), 33S (0,75%±0,02%), 34S (4,25%±0,24%) e 36S (0,01%±0,01%).

Enxofre-32 é composto de 16 prótons, 16 nêutrons e 16 elétrons.

Enxofre-33 é composto de 16 prótons, 17 nêutrons e 16 elétrons.

Enxofre-34 é composto de 16 prótons, 18 nêutrons e 16 elétrons.

Enxofre-36 é composto de 16 prótons, 20 nêutrons e 16 elétrons.

Isótopos Estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
32S 94,99% 16
33S 0,75% 17
34S 4,42% 18
36S 0,01% 20

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
35S 87,37 d decaimento beta 35Cl
38S 170,3 (7) min decaimento beta 38Cl

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro do Enxofre é 16. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do Enxofre é [Ne] 3s2 3p4.

Possíveis estados de oxidação são +4,6/-2.

Os estados de oxidação comuns do enxofre variam de -2 a +6. O enxofre reage com quase todos os outros elementos, com exceção dos gases nobres, mesmo com o metal notoriamente não reativo irídio (produzindo dissulfeto de irídio). Algumas dessas reações precisam de temperaturas elevadas. É um dos elementos mais reativos.

Composto mais comum de Enxofre

O Enxofre elementar é usado principalmente como precursor de outros produtos químicos. Aproximadamente 85% é convertido em ácido sulfúrico (H2SO4):

2S + 3O2  + 2H2O → 2H2SO4

Em 2010, os Estados Unidos produziram mais ácido sulfúrico do que qualquer outro produto químico industrial inorgânico.

Sobre os prótons

prótonUm próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Ele tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.

Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.

Sobre Neutrons

Um nêutron é uma das  partículas subatômicas  que compõem a matéria. No universo, os nêutrons são abundantes, constituindo mais da metade de toda a matéria visível. Ele não tem carga elétrica e uma massa de repouso igual a 1,67493 × 10−27 kg – ligeiramente maior que a do próton, mas quase 1,839 vezes maior que a do elétron. O nêutron tem um raio quadrado médio de cerca de 0,8 × 10−15 m, ou 0,8 fm, e é um férmion spin-½.

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons, que se atraem através da força nuclear, enquanto os prótons se repelem através da força elétrica devido à sua carga positiva. Essas duas forças competem, levando a várias estabilidades de núcleos. Existem apenas certas combinações de nêutrons e prótons, que formam núcleos estáveis.

Os nêutrons estabilizam o núcleo, pois atraem uns aos outros e os prótons, o que ajuda a compensar a repulsão elétrica entre os prótons. Como resultado, à medida que o número de prótons aumenta, uma proporção crescente de nêutrons para prótons é necessária para formar um núcleo estável. Se houver muitos ou poucos nêutrons para um determinado número de prótons, o núcleo resultante não é estável e sofre decaimento radioativo. Isótopos instáveis ​​decaem através de vários caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de elétrons. Muitos outros tipos raros de decaimento, como fissão espontânea ou emissão de nêutrons, são conhecidos. Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emissão de radiação gama. Decaimentos alfa ou beta puros são muito raros.

Sobre elétrons e configuração de elétrons

A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.

Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.

configuração eletrônica - blocos - elementosAs duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os  subníveis s  estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.

Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).

Estados de Oxidação

Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.

A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:

“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”

e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.

Resumo

Elemento Enxofre
Número de prótons 16
Número de nêutrons (isótopos típicos) 23; 33; 34; 36
Número de elétrons 16
configuração eletrônica [Ne] 3s2 3p4
Estados de oxidação +4,6/-2

Enxofre-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Enxofre - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Enxofre