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Fósforo – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Fósforo-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

Como elemento, o fósforo existe em duas formas principais – Fósforo branco e fósforo vermelho – mas, por ser altamente reativo, o Fósforo nunca é encontrado como elemento livre na Terra.

A grande maioria dos compostos de Fósforo extraídos são consumidos como fertilizantes. O fosfato é necessário para repor o Fósforo que as plantas retiram do solo, e sua demanda anual aumenta quase duas vezes mais rápido que o crescimento da população humana.

A fonte predominante de Fósforo nos tempos modernos é a rocha fosfática (em oposição ao guano que a precedeu).

Prótons e nêutrons no Fósforo

Número de prótons - Número atômicoO Fósforo é um elemento químico com número atômico 15, o que significa que existem 15 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 Fósforo são 31.

Principais Isótopos do Fósforo

São conhecidos 23 isótopos de Fósforo, variando de 25P a 47P. Apenas o 31P é estável e, portanto, está presente em 100% de abundância.

O Fósforo-31 é composto por 15 prótons, 16 nêutrons e 15 elétrons. O spin nuclear semi-inteiro e a alta abundância de 31P tornam a espectroscopia de NMR de fósforo-31 uma ferramenta analítica muito útil em estudos de amostras contendo fósforo.

O Fósforo-32 é composto de 15 prótons, 17 nêutrons e 15 elétrons. 32P, um emissor beta (1,71 MeV) com meia-vida de 14,3 dias, que é usado rotineiramente em laboratórios de ciências da vida, principalmente para produzir sondas de DNA e RNA marcadas radioativamente.

O Fósforo-33 é composto por 15 prótons, 18 nêutrons e 15 elétrons. 33P, um emissor beta (0,25 MeV) com meia-vida de 25,4 dias. Ele é usado em laboratórios de ciências da vida em aplicações nas quais as emissões beta de energia mais baixa são vantajosas, como o sequenciamento de DNA.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
31P 100% 16

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
30P 2,498 (4) min decaimento de pósitrons 30Si
32P 14,28 h decaimento beta 32S
33P 25,3 d decaimento beta 33S

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 Fósforo é 15. 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 Fósforo é [Ne] 3s2 3p3.

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

Como elemento, o fósforo existe em duas formas principais – fósforo branco e fósforo vermelho – mas, por ser altamente reativo, o fósforo nunca é encontrado como elemento livre na Terra. Os compostos mais prevalentes de fósforo são derivados de fosfato, um ânion tetraédrico. O fosfato é a base conjugada do ácido fosfórico, produzida em grande escala para uso em fertilizantes.

Composto mais comum de Fósforo

O ácido Fosfórico é um ácido fraco com a fórmula química H3PO4. O ácido fosfórico de grau alimentício é usado para acidificar alimentos e bebidas, como várias colas e geléias, proporcionando um sabor picante ou azedo. Os refrigerantes que contêm ácido fosfórico, que incluem a Coca-Cola, às vezes são chamados de refrigerantes de fosfato ou fosfatos.

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 Fósforo
Número de prótons 15
Número de nêutrons (isótopos típicos) 31
Número de elétrons 15
configuração eletrônica [Ne] 3s2 3p3
Estados de oxidação +3,5/-3

Fósforo-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Fósforo - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Fósforo

 

Argônio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Argônio-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Argônio é o terceiro gás mais abundante na atmosfera da Terra, com 0,934% (9340 ppmv). O Argônio é usado principalmente como um gás de proteção inerte na soldagem e outros processos industriais de alta temperatura, onde normalmente substâncias não reativas se tornam reativas; por exemplo, uma atmosfera de argônio é usada em fornos elétricos de grafite para evitar que o grafite queime.

O Argônio é produzido industrialmente pela destilação fracionada do ar líquido. um processo que separa o nitrogênio líquido, que ferve a 77,3 K, do Argônio, que ferve a 87,3 K, e do oxigênio líquido, que ferve a 90,2 K.

Prótons e nêutrons em Argônio

Número de prótons - Número atômicoO Argônio é um elemento químico com número atômico 18, o que significa que existem 18 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 Argônio são 36; 38; 40. 

Principais isótopos de Argônio

Quase todo o argônio na atmosfera da Terra é Argônio-40 radiogênico, derivado do decaimento do potássio-40 na crosta terrestre. O Argônio possui 26 isótopos conhecidos, de 29Ar a 54Ar e 1 isômero (32mAr), dos quais três são estáveis ​​(36Ar, ​​38Ar e 40Ar). Na Terra, 40Ar representa 99,6% do argônio natural.

O Argônio-36 é composto de 18 prótons, 18 nêutrons e 18 elétrons.

O Argônio-38 é composto de 18 prótons, 20 nêutrons e 18 elétrons.

O Argônio-40 é composto de 18 prótons, 22 nêutrons e 18 elétrons. Quase todo o argônio na atmosfera da Terra é produto do decaimento de 40K, já que 99,6% do Argônio atmosférico da Terra é 40Ar.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
36Ar 0,334% 18
38Ar 0,063% 20
40Ar 99,604% 22

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
37Ar 35,011 (19) d captura eletrônica 37Cl
39Ar 269 (3) a decaimento beta 39K

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 Argônio é 18. 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 Argônio é [Ne] 3s2 3p6.

Os possíveis estados de oxidação são 0.

O octeto completo de elétrons de Argônio indica subcamadas s e p completas. Este invólucro de valência total torna o argônio muito estável e extremamente resistente à ligação com outros elementos. Antes de 1962, o argônio e outros gases nobres eram considerados quimicamente inertes e incapazes de formar compostos; no entanto, compostos de gases nobres mais pesados ​​foram sintetizados desde então.

Algum composto de Argônio

Fluoridreto de argônio ou hidrofluoreto de argônio é um composto inorgânico com a fórmula química HArF (também escrito ArHF).

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 Argônio
Número de prótons 18
Número de nêutrons (isótopos típicos) 36; 38; 40
Número de elétrons 18
configuração eletrônica [Ne] 3s2 3p6
Estados de oxidação 0

Argônio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Argônio - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Argônio

 

Cloro – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Cloro-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Cloro é um gás amarelo-esverdeado à temperatura ambiente. É um elemento extremamente reativo e um forte agente oxidante: entre os elementos, tem a maior afinidade eletrônica e a terceira maior eletronegatividade, atrás apenas do oxigênio e do flúor.

Embora talvez seja mais conhecido por seu papel no fornecimento de água potável, a química do cloro também ajuda a fornecer materiais de construção com eficiência energética, eletrônicos, fibra ótica, células de energia solar, 93% dos produtos farmacêuticos que salvam vidas, 86% dos compostos de proteção de cultivos, plásticos médicos , e muito mais.

O Cloro elementar é produzido comercialmente a partir de salmoura por eletrólise, predominantemente no processo cloro-álcalis.

Prótons e nêutrons no Cloro

Número de prótons - Número atômicoO Cloro é um elemento químico com número atômico 17, o que significa que existem 17 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 Cloro são 35; 37. 

Principais isótopos de Cloro

O Cloro tem dois isótopos estáveis, 35Cl e 37Cl. Estes são seus dois únicos isótopos naturais que ocorrem em quantidade, com 35Cl perfazendo 76% do cloro natural e 37Cl perfazendo os 24% restantes. O isótopo radioativo de vida mais longa é o 36Cl, que tem uma meia-vida de 301 000 anos. Todos os outros isótopos têm meia-vida inferior a 1 hora, muitos menos de um segundo.

Cloro-35 é composto de 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons.

Cloro-37 é composto de 17 prótons, 20 nêutrons e 17 elétrons.

Cloro-36 é composto de 17 prótons, 19 nêutrons e 17 elétrons. Traços de 36Cl radioativo existem no ambiente, em uma proporção de cerca de 7 × 10−13 para 1 com isótopos estáveis. 36Cl é produzido na atmosfera por espalação de 36Ar  por interações com prótons de raios cósmicos.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
35Cl 76% 18
37Cl 24% 20

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
34mCl 31,99 (3) min decaimento de pósitrons 34S
36Cl 3,013 (15)×105 a decaimento beta 36 Ar

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 Cloro é 17. 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 Cloro é [Ne] 3s2 3p5.

Possíveis estados de oxidação são +1,5,7/-1.

É um elemento extremamente reativo e um forte agente oxidante: entre os elementos, tem a maior afinidade eletrônica e a terceira maior eletronegatividade na escala de Pauling, atrás apenas do oxigênio e do flúor. Devido à sua grande reatividade, todo o cloro da crosta terrestre está na forma de compostos de cloreto iônico, que inclui o sal de cozinha. É o segundo halogênio mais abundante (depois do flúor) e o vigésimo primeiro elemento químico mais abundante na crosta terrestre.

Composto Comum de Cloro

O composto de Cloro mais simples é o cloreto de hidrogênio, HCl, um produto químico importante na indústria e também no laboratório, tanto na forma de gás quanto dissolvido em água como ácido clorídrico. Muitas vezes, é produzido pela queima de gás hidrogênio em gás cloro ou como subproduto da cloração de hidrocarbonetos. O gás cloreto de hidrogênio e o ácido clorídrico são importantes na tecnologia e na indústria.

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 Cloro
Número de prótons 17
Número de nêutrons (isótopos típicos) 35; 37
Número de elétrons 17
configuração eletrônica [Ne] 3s2 3p5
Estados de oxidação +1,5,7/-1

Cloro-periódico-tabela

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Cloro - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Cloro

 

Cálcio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Configuração de cálcio-prótons-nêutrons-elétrons

O Cálcio é um metal alcalino-terroso, é um metal amarelo pálido reativo que forma uma camada escura de óxido-nitreto quando exposto ao ar. Suas propriedades físicas e químicas são muito semelhantes às de seus homólogos mais pesados, estrôncio e bário.

A maior utilização do cálcio metálico é na siderurgia, devido à sua forte afinidade química com o oxigênio e o enxofre.

O Cálcio-metal puro agora é feito comercialmente aquecendo cal com alumínio.

Prótons e nêutrons no Cálcio

Número de prótons - Número atômicoO Cálcio é um elemento químico com número atômico 20, o que significa que existem 20 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 Cálcio são 40; 42; 43; 44; 46. 

Principais isótopos de Cálcio

O Cálcio natural é uma mistura de cinco isótopos estáveis ​​(40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca e 46Ca) e um isótopo com meia-vida tão longa que pode ser considerado estável para todos os efeitos práticos (48Ca, com meia-vida de cerca de 4,3 × 1019 anos). O Cálcio é o primeiro elemento (mais leve) a ter seis isótopos naturais.

O Cálcio-40 é composto de 20 prótons, 20 nêutrons e 20 elétrons. De longe, o isótopo de cálcio mais comum na natureza é o 40Ca, que compõe 96,941% de todo o cálcio natural. É produzido no processo de queima de silício a partir da fusão de partículas alfa e é o nuclídeo estável mais pesado com números iguais de prótons e nêutrons

O Cálcio-42 é composto de 20 prótons, 22 nêutrons e 20 elétrons.

O Cálcio-43 é composto de 20 prótons, 23 nêutrons e 20 elétrons.

O Cálcio-44 é composto de 20 prótons, 24 nêutrons e 20 elétrons.

O Cálcio-46 é composto de 20 prótons, 26 nêutrons e 20 elétrons. 46Ca e 48Ca são os primeiros nuclídeos “classicamente estáveis” com um excesso de seis nêutrons ou oito nêutrons, respectivamente. Embora extremamente rico em nêutrons para um elemento tão leve, o 48Ca é muito estável porque é um núcleo duplamente mágico, possuindo 20 prótons e 28 nêutrons dispostos em conchas fechadas.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
40Ca 96,94% 20
42Ca 0,647% 22
43Ca 0,135% 23
44Ca 2,086% 24
46Ca 0,004% 26

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
41Ca 9,94 (15)×104 a captura eletrônica 41K
45Ca 162,61 (9) d decaimento beta 45Sc

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 Cálcio é 20. 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 Cálcio é [Ar] 4s2.

Possíveis estados de oxidação são +2.

Como os outros elementos colocados no grupo 2 da tabela periódica, o cálcio tem dois elétrons de valência no orbital s mais externo, que são facilmente perdidos em reações químicas para formar um íon positivo com a configuração eletrônica estável de um gás nobre, neste caso argônio. Assim, o cálcio é quase sempre bivalente em seus compostos, que geralmente são iônicos.

Composto mais comum de Cálcio

O calcário é um tipo de rocha sedimentar carbonática. É composto principalmente pelos minerais calcita e aragonita, que são diferentes formas cristalinas de carbonato de cálcio (CaCO3). O principal componente do calcário é o carbonato de cálcio (CaCO3), também conhecido como calcita, que se forma pela compactação dos restos de corais de animais e plantas no fundo dos oceanos. Varia de uma substância branca mole (giz) a uma substância muito dura (mármore).

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 Cálcio
Número de prótons 20
Número de nêutrons (isótopos típicos) 40; 42; 43; 44; 46
Número de elétrons 20
configuração eletrônica [Ar] 4s2
Estados de oxidação +2

Cálcio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com

 

Potássio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Potássio-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Potássio é um dos metais alcalinos. Todos os metais alcalinos têm um único elétron de valência na camada externa de elétrons, que é facilmente removido para criar um íon com carga positiva – um cátion, que se combina com ânions para formar sais. O potássio de ocorrência natural é composto de três isótopos, dos quais 40K é radioativo. Traços de 40K são encontrados em todo o potássio, e é o radioisótopo mais comum no corpo humano.

Os fertilizantes agrícolas consomem 95% da produção química global de potássio, e cerca de 90% desse potássio é fornecido como KCl. Devido ao seu alto grau de reatividade, o potássio puro raramente é utilizado em sua forma elementar/metálica.

Os compostos de potássio podem ser extraídos da terra, pois são encontrados em muitos sólidos, solo e água do mar.

Prótons e nêutrons no Potássio

Número de prótons - Número atômicoO Potássio é um elemento químico com número atômico 19, o que significa que existem 19 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 Potássio são 39; 41. 

Principais isótopos de Potássio

Existem 25 isótopos conhecidos de Potássio, três dos quais ocorrem naturalmente: 39K (93,3%), 40K (0,0117%) e 41K (6,7%).

O Potássio-39 é composto por 19 prótons, 20 nêutrons e 19 elétrons.

O Potássio-40 é composto de 19 prótons, 21 nêutrons e 19 elétrons. Traços de K-40 são encontrados em todo o potássio, e é o radioisótopo mais comum no corpo humano. K-40 é um isótopo radioativo de potássio que tem uma meia-vida muito longa de 1,251×109 anos e sofre ambos os tipos de decaimento beta.

  • Cerca de 89,28% do tempo (10,72% é por captura eletrônica), ele decai para cálcio-40 com emissão de uma partícula beta (β−, um elétron) com energia máxima de 1,33 MeV e um antineutrino, que é uma antipartícula  para o neutrino.
  • Muito raramente (0,001% do tempo) decairá para Ar-40 emitindo um pósitron (β+) e um neutrino.

O Potássio-41 é composto por 19 prótons, 22 nêutrons e 19 elétrons.

Isótopos Estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
39K 96,94% 20
41K 6,730% 22

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
40K 1,248(3)×109 a captura eletrônica ou decaimento beta 40Ar ou 40Ca
42K 12,355 (7) h decaimento beta 42Ca

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 Potássio é 19. 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 Potássio é [Ar] 4s1.

Possíveis estados de oxidação são +1.

O Potássio é um dos metais alcalinos. Todos os metais alcalinos têm um único elétron de valência na camada externa de elétrons, que é facilmente removido para criar um íon com carga positiva – um cátion, que se combina com ânions para formar sais. Em geral, os compostos de potássio são iônicos e, devido à alta energia de hidratação do íon K+, possuem excelente solubilidade em água. O Potássio elementar reage vigorosamente com a água, gerando calor suficiente para inflamar o hidrogênio emitido na reação e queimando com uma chama de cor lilás.

Composto Comum de Potássio

Composto comum de potássio é o cloreto de Potássio, que é um sal de haleto de metal composto de potássio e cloro. O KCl é usado como fertilizante, na medicina, em aplicações científicas e no processamento de alimentos, onde pode ser conhecido como aditivo de número E E508.

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 Potássio
Número de prótons 19
Número de nêutrons (isótopos típicos) 39; 41
Número de elétrons 19
configuração eletrônica [Ar] 4s1
Estados de oxidação +1

Potássio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Potássio - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Potássio

 

Titânio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Titânio-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Titânio é um metal de transição brilhante com uma cor prateada, baixa densidade e alta resistência. As duas propriedades mais úteis do metal são a resistência à corrosão e a relação resistência-densidade, a mais alta de qualquer elemento metálico. A resistência à corrosão das ligas de titânio em temperaturas normais é excepcionalmente alta.

O metal é extraído de seus principais minérios pelos processos Kroll e Hunter. O processo de Kroll envolvia a redução do tetracloreto de titânio (TiCl4), primeiro com sódio e cálcio e depois com magnésio, sob uma atmosfera de gás inerte.

Prótons e nêutrons em Titânio

Número de prótons - Número atômicoO Titânio é um elemento químico com número atômico 22, o que significa que existem 22 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 Titânio são 46-50. 

Principais isótopos de Titânio

O Titânio natural é composto por cinco isótopos estáveis:  46Ti,  47Ti,  48Ti,  49Ti e 50Ti, sendo o 48Ti o mais abundante (73,8% de abundância natural). Os isótopos de titânio variam em massa atômica de 38,01 u (38Ti) a 62,99 u (63Ti).

O Titânio-46 é composto de 22 prótons, 24 nêutrons e 22 elétrons.

O Titânio-47 é composto de 22 prótons, 25 nêutrons e 22 elétrons.

O Titânio-48 é composto de 22 prótons, 26 nêutrons e 22 elétrons.

O Titânio-49 é composto de 22 prótons, 27 nêutrons e 22 elétrons.

O Titânio-50 é composto de 22 prótons, 28 nêutrons e 22 elétrons.

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O Titânio-44 é composto de 22 prótons, 22 nêutrons e 22 elétrons. O Titânio-44 é produzido em relativa abundância no processo alfa na nucleossíntese estelar e nos estágios iniciais das explosões de supernovas. A idade das supernovas pode ser determinada por meio de medições das emissões de raios gama do Titânio-44 e sua abundância.

Isótopos Estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
46Ti 8,25% 24
47Ti 7,44% 25
48Ti 73,72% 26
49Ti 5,41% 27
50Ti 5,18% 28

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
44Ti 60,0 (11) a captura eletrônica 44Sc
51Ti 5,76 (1) min decaimento beta 51V

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 Titânio é 22. 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 Titânio é [Ar] 3d2 4s2.

Possíveis estados de oxidação são +2,3,4.

O estado de oxidação +4 domina a química do titânio, mas compostos no estado de oxidação +3 também são comuns. Devido ao seu alto estado de oxidação, os compostos de titânio(IV) exibem um alto grau de ligação covalente. Ao contrário da maioria dos outros metais de transição, os complexos aquo Ti(IV) simples são desconhecidos.

Liga mais comum de Titânio

Geralmente, o Ti-6Al-4V é usado em aplicações de até 400 graus Celsius. Tem uma densidade de aproximadamente 4420 kg/m3. É significativamente mais forte que o titânio comercialmente puro (graus 1-4) devido à possibilidade de ser tratado termicamente. Esta classe é uma excelente combinação de força, resistência à corrosão, solda e capacidade de fabricação. É a escolha principal para muitos campos de aplicações:

  • turbinas de aeronaves
  • Componentes do motor
  • Componentes estruturais de aeronaves
  • Fechos aeroespaciais
  • Peças automáticas de alto desempenho
  • Aplicações marítimas

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 Titânio
Número de prótons 22
Número de nêutrons (isótopos típicos) 46-50
Número de elétrons 22
configuração eletrônica [Ar] 3d2 4s2
Estados de oxidação +2,3,4

Titânio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com

 

Escândio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Configuração de escândio-prótons-nêutrons-elétrons

O Escândio é um elemento de bloco d metálico branco prateado, historicamente às vezes foi classificado como um elemento de terras raras, juntamente com o ítrio e os lantanídeos.

A principal aplicação do Escândio por peso é em ligas de alumínio-escândio para componentes menores da indústria aeroespacial.

A produção mundial de Escândio é da ordem de 15-20 toneladas por ano, na forma de óxido de escândio.

Prótons e nêutrons no Escândio

Número de prótons - Número atômicoO Escândio é um elemento químico com número atômico 21, o que significa que existem 21 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 Escândio são 45. 

Principais isótopos do Escândio

Na natureza, o escândio é encontrado exclusivamente como o isótopo 45Sc, que tem um spin nuclear de 7/2; este é seu único isótopo estável. Vinte e cinco radioisótopos foram caracterizados, sendo o mais estável o 46Sc com meia-vida de 83,8 dias

O Escândio-45 é composto de 21 prótons, 24 nêutrons e 21 elétrons.

O Escândio-46 é composto de 21 prótons, 25 nêutrons e 21 elétrons.

Isótopos Estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
45Sc 100% 24

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
44Sc 3,97 (4) h decaimento de pósitrons 44Ca
46Sc 83,79 (4) d decaimento beta 46Ti

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 Escândio é 21. 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 Escândio é [Ar] 3d1 4s2.

Possíveis estados de oxidação são +3.

As propriedades dos compostos de escândio são intermediárias entre as do alumínio e do ítrio. Existe uma relação diagonal entre o comportamento do magnésio e do escândio, assim como existe entre o berílio e o alumínio. Nos compostos químicos dos elementos do grupo 3, o estado de oxidação predominante é +3.

Liga mais comum de Escândio

A principal aplicação do escândio por peso é em ligas de alumínio-escândio para componentes menores da indústria aeroespacial. Estas ligas contêm entre 0,1% e 0,5% de escândio. Sc melhora drasticamente as ligas de Al, aumentando a força, a resistência à corrosão e a soldabilidade.

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 Escândio
Número de prótons 21
Número de nêutrons (isótopos típicos) 45
Número de elétrons 21
configuração eletrônica [Ar] 3d1 4s2
Estados de oxidação +3

Tabela periódica de escândio

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Scandium - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Escândio

 

Cromo – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Cromo-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Cromo é um metal cinza-aço, lustroso, duro e quebradiço que recebe um alto polimento, resiste ao embaçamento e tem um alto ponto de fusão.

O Cromo é um dos metais industriais mais importantes e indispensáveis ​​devido à sua dureza e resistência à corrosão.

Prótons e nêutrons no Cromo

Número de prótons - Número atômicoO Cromo é um elemento químico com número atômico 24, o que significa que existem 24 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 Cromo são 50; 52-54. 

Principais isótopos do Cromo

O Cromo de ocorrência natural é composto de três isótopos estáveis; 52Cr, 53Cr e 54Cr, sendo o 52Cr o mais abundante (83,789% de abundância natural).

O Cromo-50 é composto de 24 prótons, 26 nêutrons e 24 elétrons.

O Cromo-52 é composto de 24 prótons, 28 nêutrons e 24 elétrons.

O Cromo-53 é composto de 24 prótons, 29 nêutrons e 24 elétrons.

O Cromo-54 é composto de 24 prótons, 30 nêutrons e 24 elétrons.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
50Cr 4,345% 26
52Cr 83,79% 28
53Cr 9,50% 29
54Cr 2,37% 30

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
51Cr 27,7025 (24) d captura eletrônica 51V
55Cr 3,497 (3) min decaimento beta 55Mn

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 Cromo é 24. 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 Cromo é [Ar] 3d5 4s1.

Possíveis estados de oxidação são +2,3,6.

O Cromo é o primeiro elemento da série 3d onde os elétrons 3d começam a afundar no núcleo inerte; eles, portanto, contribuem menos para a ligação metálica e, portanto, os pontos de fusão e ebulição e a entalpia de atomização do cromo são menores do que os do elemento precedente vanádio. O Cromo(VI) é um forte agente oxidante em contraste com os óxidos de molibdênio(VI) e tungstênio(VI). O Cromo é um membro do grupo 6, dos metais de transição. Os estados +3 e +6 ocorrem mais comumente em compostos de Cromo, seguidos por +2; cargas de +1, +4 e +5 para cromo são raras, mas existem ocasionalmente.

Liga de Cromo mais comum

Os aços inoxidáveis ​​austeníticos contêm entre 16 e 25% de Cr e também podem conter nitrogênio em solução, ambos os quais contribuem para sua resistência à corrosão relativamente alta. O grau mais conhecido é o aço inoxidável AISI 304, que contém cromo (entre 15% e 20%) e níquel (entre 2% e 10,5%) metais como principais constituintes não ferrosos. O aço inoxidável 304 possui excelente resistência a uma ampla gama de ambientes atmosféricos e a muitos meios corrosivos. Essas ligas são geralmente caracterizadas como dúcteis, soldáveis ​​e endurecíveis por conformação a frio.

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 Cromo
Número de prótons 24
Número de nêutrons (isótopos típicos) 50; 52-54
Número de elétrons 24
configuração eletrônica [Ar] 3d5 4s1
Estados de oxidação +2,3,6

Chromium-periódica-tabela

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Cromo - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Cromo

 

Vanádio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Vanádio-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Vanádio é um metal de transição duro, cinza prateado, dúctil e maleável. O Vanádio é usado principalmente para produzir ligas de aço especiais, como aços para ferramentas de alta velocidade e algumas ligas de alumínio. O Vanádio é geralmente adicionado ao aço para inibir o crescimento do grão durante o tratamento térmico. O Vanádio ocorre naturalmente em cerca de 65 minerais e em depósitos de combustíveis fósseis. É produzido na China e na Rússia a partir de escória de fundição de aço.

Prótons e nêutrons no Vanádio

Número de prótons - Número atômicoO Vanádio é um elemento químico com número atômico 23, o que significa que existem 23 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 Vanádio são 51. 

Principais isótopos de Vanádio

O Vanádio de ocorrência natural é composto de um isótopo estável,  51V, e um isótopo radioativo,  50V. Este último tem uma meia-vida de 1,5×1017 anos e uma abundância natural de 0,25%.

Vanádio-50 é composto de 23 prótons, 27 nêutrons e 23 elétrons.

Vanádio-51 é composto de 23 prótons, 28 nêutrons e 23 elétrons. 51V tem um spin nuclear de 7⁄2, o que é útil para espectroscopia de NMR.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
51V 99,75% 28

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
49V 329 (3) d captura eletrônica 49Ti
50V 1,5×1017 a captura eletrônica 50Ti

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 Vanádio é 23. 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 Vanádio é [Ar] 3d3 4s2.

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

A química do Vanádio é notável pela acessibilidade dos quatro estados de oxidação adjacentes 2-5. Os compostos de vanádio(II) são agentes redutores e os compostos de Vanádio(V) são agentes oxidantes. Compostos de Vanádio (IV) geralmente existem como derivados de vanádio, que contêm o centro de VO2+.

Liga mais comum de Vanádio

Os aços rápidos são ligas complexas à base de ferro de carbono, cromo, vanádio, molibdênio ou tungstênio, ou combinações dos mesmos. O vanádio é geralmente adicionado ao aço para inibir o crescimento do grão durante o tratamento térmico. Ao controlar o crescimento do grão, melhora a resistência e a tenacidade dos aços endurecidos e revenidos. O tamanho do grão determina as propriedades do metal. Por exemplo, tamanho de grão menor aumenta a resistência à tração e tende a aumentar a ductilidade. Um tamanho de grão maior é preferido para melhorar as propriedades de fluência em alta temperatura. O vanádio é adicionado para promover a resistência à abrasão e para produzir carbonetos duros e estáveis ​​que, sendo apenas parcialmente solúveis, liberam pouco carbono na matriz.

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 Vanádio
Número de prótons 23
Número de nêutrons (isótopos típicos) 51
Número de elétrons 23
configuração eletrônica [Ar] 3d3 4s2
Estados de oxidação +2,3,4,5

Vanádio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Vanádio - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Vanádio

 

Ferro – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração do Elétron

Ferro-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Ferro é um metal da primeira série de transição. É em massa o elemento mais comum na Terra, formando grande parte do núcleo externo e interno da Terra.

O Ferro é usado em vários setores, como eletrônicos, manufatura, automotivo e construção civil. O ferro é o mais utilizado de todos os metais, respondendo por mais de 90% da produção mundial de metais.

As principais áreas de mineração de ferro são China, Austrália, Brasil, Rússia e Ucrânia. A produção anual mundial de minério de ferro é de cerca de 1 600 milhões de toneladas.

Prótons e nêutrons no Ferro

Número de prótons - Número atômicoO Ferro é um elemento químico com número atômico 26, o que significa que existem 26 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 Ferro  são  56; 57; 58. 

Principais isótopos de Ferro

O Ferro possui quatro isótopos estáveis: 54Fe (5,845% do ferro natural), 56Fe (91,754%), 57Fe (2,119%) e 58Fe (0,282%). 20-30 isótopos artificiais também foram criados.

O Ferro-54 é composto por 26 prótons, 28 nêutrons e 26 elétrons.

O Ferro-56 é composto por 26 prótons, 30 nêutrons e 26 elétrons.

O Ferro-57 é composto por 26 prótons, 31 nêutrons e 26 elétrons.

O Ferro-58 é composto por 26 prótons, 32 nêutrons e 26 elétrons.

Ferro-56 é o núcleo mais estável. É ligado de forma mais eficiente e tem a menor massa média por núcleo (930,412 MeV/c2). Níquel-62, ferro-58 e ferro-56 são os núcleos mais fortemente ligados. É preciso mais energia por núcleo para separar completamente um desses núcleos do que para qualquer outro núcleo.

Isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
54Fe 5,85% 28
56Fe 91,75% 30
57Fe 2,12% 31
58Fe 0,28% 32

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
55Fe 2.737(11) a captura eletrônica 55Mn
60Fe 2,6 × 106 a decaimento beta 60Co

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 Ferro é 26. 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 Ferro é [Ar] 3d6 4s2.

Possíveis estados de oxidação são +2,3.

Seus 26 elétrons estão dispostos na configuração [Ar]3d64s2, dos quais os elétrons 3d e 4s são relativamente próximos em energia e, portanto, pode perder um número variável de elétrons e não há um ponto claro em que a ionização adicional se torne inútil .

O ferro forma compostos principalmente nos estados de oxidação +2 (ferro(II), “ferroso”) e +3 (ferro(III), “férrico”). O ferro também ocorre em estados de oxidação mais altos, por exemplo, o ferrato de potássio roxo (K2FeO4), que contém ferro em seu estado de oxidação +6.

Liga de Ferro mais comum

Aços carbono são ligas ferro-carbono que podem conter concentrações apreciáveis ​​de outros elementos de liga. Aços de carbono simples são ligas de ferro-carbono nas quais as propriedades são derivadas principalmente da presença de carbono. Alguns elementos incidentais como manganês, silício, enxofre e fósforo estão presentes em pequenas quantidades devido ao método de fabricação dos aços e, não para modificar as propriedades mecânicas. Adicionar uma pequena quantidade de carbono não metálico ao ferro troca sua grande ductilidade por maior resistência. Devido à sua resistência muito alta, mas tenacidade ainda substancial, e sua capacidade de ser muito alterada pelo tratamento térmico, o aço é uma das ligas ferrosas mais úteis e comuns em uso moderno.

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 Ferro
Número de prótons 26
Número de nêutrons (isótopos típicos) 56; 57; 58
Número de elétrons 26
configuração eletrônica [Ar] 3d6 4s2
Estados de oxidação +2,3

Ferro-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades de outros elementos

Ferro - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Ferro