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Manganês – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Configuração de manganês-prótons-nêutrons-elétrons

O Manganês é um metal com importantes aplicações em ligas metálicas industriais, principalmente em aços inoxidáveis. Quase 90% do Manganês produzido anualmente é utilizado na produção de aço. O Manganês pode ser formado em muitos compostos úteis. Por exemplo, óxido de manganês, que pode ser usado em fertilizantes e cerâmica. O Manganês é mais comumente produzido pela redução do óxido com sódio, magnésio ou alumínio.

Prótons e nêutrons em Manganês

Número de prótons - Número atômicoO Manganês é um elemento químico com número atômico 25, o que significa que existem 25 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 Manganês são 55. 

Principais Isótopos do Manganês

O Manganês natural é composto de um isótopo estável,  55Mn. Vários radioisótopos foram isolados e descritos, variando em peso atômico de 44u (44Mn) a 69u (69Mn).

O Manganês-55 é composto de 25 prótons, 30 nêutrons e 25 elétrons.

Devido à sua meia-vida relativamente curta, o 53Mn ocorre apenas em pequenas quantidades devido à ação dos raios cósmicos sobre o ferro nas rochas. Os conteúdos isotópicos de manganês são tipicamente combinados com os conteúdos isotópicos de cromo e encontraram aplicação em geologia isotópica e datação radiométrica.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
55Mn 100% 30

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
53Mn 2,737(11) a captura eletrônica 53Cr
54Mn 312,03(3) d captura eletrônica 54Cr
56Mn 2,5789(1) h decaimento beta 56Fe

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 Manganês é 25. 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 Manganês é [Ar] 3d5 4s2.

Possíveis estados de oxidação são +2,3,4,7.

Os estados de oxidação mais comuns do manganês são +2, +3, +4, +6 e +7, embora todos os estados de oxidação de -3 a +7 tenham sido observados. Mn2+ frequentemente compete com Mg2+ em sistemas biológicos.

O estado de oxidação mais estável para o manganês é +2, que tem uma cor rosa pálida, e muitos compostos de manganês(II) são conhecidos, como sulfato de manganês(II) (MnSO 4 ) e cloreto de manganês(II) (MnCl 2 ).

Composto mais comum de Manganês

O permanganato de potássio é amplamente utilizado na indústria química e em laboratórios como forte agente oxidante, e também como medicamento para dermatites, para limpeza de feridas e desinfecção em geral.

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 Manganês
Número de prótons 25
Número de nêutrons (isótopos típicos) 55
Número de elétrons 25
configuração eletrônica [Ar] 3d5 4s2
Estados de oxidação +2,3,4,7

Tabela periódica de manganês

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Manganês - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Manganês

 

Níquel – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Níquel-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Níquel é um metal lustroso branco prateado com um leve tom dourado. O níquel pertence aos metais de transição e é duro e dúctil. A produção mundial de níquel é atualmente utilizada da seguinte forma: 68% em aço inoxidável; 10% em ligas não ferrosas; 9% em galvanoplastia; 7% em liga de aço; 3% em fundições; e 4% outros usos (incluindo baterias).

O Níquel é extraído por torrefação até NiO e depois reduzido com carbono. O processo Mond é usado para fabricar níquel puro, no qual o níquel impuro reage com monóxido de carbono (CO) para formar Ni(CO)4, que é então decomposto a 200 °C para produzir 99,99% de Ni.

Prótons e nêutrons no Níquel

Número de prótons - Número atômicoO Níquel é um elemento químico com número atômico 28, o que significa que existem 28 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 Níquel são 60; 61; 62; 64. 

Principais isótopos de Níquel

O Níquel de ocorrência natural é composto de cinco isótopos estáveis: 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni e 64Ni, sendo o 58Ni o mais abundante (68,077% de abundância natural).

O Níquel-58 é composto de 28 prótons, 30 nêutrons e 28 elétrons. O níquel-58 é o isótopo mais abundante do níquel, perfazendo 68,077% da abundância natural.

O Níquel-60 é composto de 28 prótons, 32 nêutrons e 28 elétrons.

O Níquel-61 é composto por 28 prótons, 33 nêutrons e 28 elétrons. O níquel-61 é o único isótopo estável do níquel com spin nuclear (I = 3/2), o que o torna útil para estudos por espectroscopia EPR.

O Níquel-62 é composto de 28 prótons, 34 nêutrons e 28 elétrons. O Níquel-62 tem a maior energia de ligação nuclear média por núcleo de qualquer nuclídeo, em 8,7946 MeV/nucleon. Sua energia de ligação é maior do que  56Fe e 58Fe, elementos mais abundantes frequentemente citados incorretamente como tendo os nuclídeos mais fortemente ligados.

O Níquel-64 é composto de 28 prótons, 36 nêutrons e 28 elétrons.

Isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
58Ni 68,08% 30
60Ni 26,02% 32
61Ni 1,14% 33
62Ni 3,64% 34
64Ni 0,926% 36

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
59Ni 7,6 × 104 a captura eletrônica 59Co
63Ni 100 a decaimento beta 63Cu

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 Níquel é 28. 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 Níquel é [Ar] 3d8 4s2.

Possíveis estados de oxidação são +2,3.

O estado de oxidação mais comum do níquel é +2, mas os compostos de Ni0, Ni+ e Ni3+ são bem conhecidos, e os estados de oxidação exóticos Ni2−, Ni1− e Ni4+ foram produzidos e estudados . O níquel puro, pulverizado para maximizar a área de superfície reativa, mostra uma atividade química significativa, mas peças maiores reagem lentamente com o ar em condições padrão porque uma camada de óxido se forma na superfície e evita mais corrosão (passivação).

Mais importante liga de Níquel

As superligas à base de níquel constituem atualmente mais de 50% do peso dos motores de aeronaves avançados. As superligas à base de níquel incluem ligas reforçadas com solução sólida e ligas endurecíveis por envelhecimento. As ligas endurecíveis por envelhecimento consistem em uma matriz austenítica (fcc) dispersa com precipitação coerente de um Ni3(Al,Ti) intermetálico com estrutura FCC. As superligas à base de Ni são ligas com níquel como elemento primário de liga e são preferidas como material de lâmina nas aplicações discutidas anteriormente, em vez de superligas à base de Co ou Fe. O que é significativo para as superligas à base de Ni é sua alta resistência, fluência e resistência à corrosão em altas temperaturas. É comum fundir pás de turbina em forma solidificada direcional ou em forma de cristal único. As pás de cristal único são usadas principalmente na primeira linha no estágio da turbina.

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 Níquel
Número de prótons 28
Número de nêutrons (isótopos típicos) 60; 61; 62; 64
Número de elétrons 28
configuração eletrônica [Ar] 3d8 4s2
Estados de oxidação +2,3

Níquel-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Níquel - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Níquel

 

Cobalto – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Configuração de cobalto-prótons-nêutrons-elétrons

O Cobalto é um metal duro, lustroso e cinza prateado. O Cobalto é usado principalmente em baterias de íons de lítio e na fabricação de ligas magnéticas, resistentes ao desgaste e de alta resistência. Em 2016, foram utilizadas 116.000 toneladas de cobalto. Os principais minérios de cobalto são cobaltite, eritrite, glaucodot e skutterudite, mas a maior parte do cobalto é obtida reduzindo os subprodutos de cobalto da mineração e fundição de níquel e cobre.

Prótons e nêutrons no Cobalto

Número de prótons - Número atômicoO Cobalto é um elemento químico com número atômico 27, o que significa que existem 27 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 Cobalto são 59. 

Principais isótopos de Cobalto

59Co é o único isótopo de cobalto estável e o único isótopo que existe naturalmente na Terra. Vinte e dois radioisótopos foram caracterizados: o mais estável, 60Co, tem meia-vida de 5,2714 anos.

O Cobalto-59 é composto por 27 prótons, 32 nêutrons e 27 elétrons.

O Cobalto-60 é composto por 27 prótons, 33 nêutrons e 27 elétrons. Cobalto-60 (60Co ou Co-60) é um metal radioativo usado em radioterapia. Produz dois raios gama com energias de 1,17 MeV e 1,33 MeV. É útil como fonte de raios gama porque pode ser produzido em quantidades previsíveis e por sua alta atividade radioativa simplesmente expondo o cobalto natural a nêutrons em um reator por um determinado tempo.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
59Co 100% 33

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
57Co 271,79 d captura eletrônica 57Fe
60Co 5,2714 a decaimento beta 60Ni

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 Cobalto é 27. 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 Cobalto é [Ar] 3d7 4s2.

Possíveis estados de oxidação são +2,3.

Os estados de oxidação comuns do Cobalto incluem +2 e +3, embora também sejam conhecidos compostos com estados de oxidação variando de -3 a +5. Um estado de oxidação comum para compostos simples é +2 (cobalto(II)).

Liga mais importante de Cobalto

Superligas à base de Cobalto. Esta classe de ligas é relativamente nova. Em 2006, Sato et al. descobriu uma nova fase no sistema Co-Al-W. Ao contrário de outras superligas, as ligas à base de cobalto são caracterizadas por uma matriz austenítica reforçada com solução sólida (FCC) na qual uma pequena quantidade de carboneto é distribuída. Embora não sejam usados ​​comercialmente na extensão de superligas à base de Ni, os elementos de liga encontrados em pesquisas de ligas à base de Co são C, Cr, W, Ni, Ti, Al, Ir e Ta. Eles possuem melhor soldabilidade e resistência à fadiga térmica em comparação com a liga à base de níquel. Além disso, eles têm excelente resistência à corrosão em altas temperaturas (980-1100 °C) devido ao seu alto teor de cromo.

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 Cobalto
Número de prótons 27
Número de nêutrons (isótopos típicos) 59
Número de elétrons 27
configuração eletrônica [Ar] 3d7 4s2
Estados de oxidação +2,3

Cobalto-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Cobalto - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Cobalto

 

Zinco – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Configuração de zinco-prótons-nêutrons-elétrons

Em alguns aspectos, o Zinco é quimicamente semelhante ao magnésio: ambos os elementos exibem apenas um estado de oxidação normal (+2), e os íons Zn2+ e Mg2+ são de tamanho semelhante. A zincagem resistente à corrosão do ferro (galvanização por imersão a quente) é a principal aplicação do Zinco. O revestimento de aço constitui o maior uso individual de Zinco, mas é usado em grandes tonelagens em peças fundidas de ligas de Zinco, como pó e óxido de zinco e em produtos forjados de Zinco. Cerca de 70% do zinco mundial provém da mineração, enquanto os 30% restantes vêm da reciclagem de Zinco secundário.

Prótons e nêutrons no Zinco

Número de prótons - Número atômicoO Zinco é um elemento químico com número atômico 30, o que significa que existem 30 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 Zinco são 64; 66-68; 70. 

Principais isótopos de Zinco

Cinco isótopos estáveis ​​de Zinco ocorrem na natureza, sendo o 64Zn o isótopo mais abundante (49,17% de abundância natural).

O Zinco-64 é composto de 30 prótons, 34 nêutrons e 30 elétrons.

O Zinco-66 é composto de 30 prótons, 36 nêutrons e 30 elétrons.

O Zinco-67 é composto de 30 prótons, 37 nêutrons e 30 elétrons.

O Zinco-68 é composto de 30 prótons, 38 nêutrons e 30 elétrons.

O Zinco-70 é composto de 30 prótons, 40 nêutrons e 30 elétrons.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
64Zn 49,2% 34
66Zn 27,7% 36
67Zn 4% 37
68Zn 18,5% 38
70Zn 0,6% 40

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
65Zn 244 d captura eletrônica 65Cu
69Zn 56 min decaimento beta 69Ga

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 Zinco é 30. 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 Zinco é [Ar] 3d10 4s2.

Possíveis estados de oxidação são +2.

O Zinco tem uma configuração eletrônica de [Ar]3d104s2 e é um membro do grupo 12 da tabela periódica. É um metal moderadamente reativo e forte agente redutor. A superfície do metal puro escurece rapidamente, eventualmente formando uma camada protetora de passivação do carbonato de zinco básico,  Zn5(OH)6(CO3)2, por reação com o dióxido de carbono atmosférico.

A química do zinco é dominada pelo estado de oxidação +2. Quando compostos neste estado de oxidação são formados, os elétrons da camada externa  são  perdidos, resultando em um íon de zinco nu com a configuração eletrônica [Ar]3d10.

Liga de Zinco mais importante

Zamak é uma família de ligas com um metal base de zinco e elementos de liga de alumínio, magnésio e cobre. As ligas de zinco com pequenas quantidades de cobre, alumínio e magnésio são úteis na fundição sob pressão, bem como na fundição por rotação, especialmente nas indústrias automotiva, elétrica e de hardware. As ligas de zinco têm pontos de fusão baixos, requerem entrada de calor relativamente baixa, não requerem fluxo ou atmosferas protetoras. Devido à sua alta fluidez, as ligas de zinco podem ser fundidas em paredes muito mais finas do que outras ligas fundidas sob pressão e podem ser fundidas sob pressão com tolerâncias dimensionais mais rígidas.

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 Zinco
Número de prótons 30
Número de nêutrons (isótopos típicos) 64; 66-68; 70
Número de elétrons 30
configuração eletrônica [Ar] 3d10 4s2
Estados de oxidação +2

Zinco-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Zinco - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Zinco

 

Cobre – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Configuração de cobre-prótons-nêutrons-elétrons

O Cobre é um metal macio, maleável e dúctil com condutividade térmica e elétrica muito alta. Uma superfície recém-exposta de Cobre puro tem uma cor laranja-avermelhada.

As principais aplicações do Cobre são fios elétricos (60%), telhados e encanamentos (20%) e maquinário industrial (15%). O Cobre é usado principalmente como metal puro, mas quando maior dureza é necessária, ele é colocado em ligas como latão e bronze (5% do uso total).

A maior parte do cobre é extraída ou extraída como sulfetos de Cobre de grandes minas a céu aberto em depósitos de cobre pórfiro que contêm 0,4 a 1,0% de cobre.

Prótons e nêutrons no Cobre

Número de prótons - Número atômicoO Cobre é um elemento químico com número atômico 29, o que significa que existem 29 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 Cobre são 63; 65. 

Principais Isótopos do Cobre

Existem 29 isótopos de Cobre. 63Cu e 65Cu são estáveis, com 63Cu compreendendo aproximadamente 69% do cobre natural; ambos têm uma rotação de 3⁄2.

62Cu e 64Cu têm aplicações significativas. 62Cu é usado em  62Cu-PTSM como um marcador radioativo para tomografia por emissão de pósitrons.

O Cobre-63 é composto de 29 prótons, 34 nêutrons e 29 elétrons.

O Cobre-65 é composto de 29 prótons, 36 nêutrons e 29 elétrons.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
63Cu 69,15% 34
65Cu 30,85% 36

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
62Cu 9,673 (8) min decaimento de pósitrons 62Ni
64Cu 12,7 (2) h  decaimento de pósitrons 64Ni

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 Cobre é 29. 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 Cobre é [Ar] 3d10 4s1.

Possíveis estados de oxidação são +1,2.

O cobre forma uma rica variedade de compostos, geralmente com estados de oxidação +1 e +2, que são freqüentemente chamados de  cuproso  e  cúprico , respectivamente. Os compostos de cobre, sejam eles complexos orgânicos ou organometálicos, promovem ou catalisam inúmeros processos químicos e biológicos.

Liga mais comum de Cobre

O Cobre de passo duro eletrolítico, UNS C11000, é cobre puro (com um máximo de 0,0355% de impurezas) refinado pelo processo de refino eletrolítico e é o tipo de cobre mais utilizado em todo o mundo. O ETP tem uma classificação de condutividade mínima de 100% IACS e deve ser 99,9% puro. Tem 0,02% a 0,04%  de teor de Oxigênio (típico). A fiação elétrica é o mercado mais importante para a indústria do cobre. Isso inclui fiação de energia estrutural, cabo de distribuição de energia, fio de eletrodomésticos, cabo de comunicação, fio e cabo automotivo e fio magnético.

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 Cobre
Número de prótons 29
Número de nêutrons (isótopos típicos) 63; 65
Número de elétrons 29
configuração eletrônica [Ar] 3d10 4s1
Estados de oxidação +1,2

Tabela periódica de cobre

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Cobre - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Cobre

 

Germânio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Germânio-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Germânio é um metalóide lustroso, duro e branco-acinzentado do grupo do carbono, quimicamente semelhante aos seus vizinhos do grupo Estanho e Silício.

Na espectroscopia gama, o Germânio é preferido devido ao seu número atômico ser muito maior que o silício e que aumenta a probabilidade de interação de raios gama. Além disso, o Germânio tem menor energia média necessária para criar um par elétron-lacuna, que é de 3,6 eV para o silício e 2,9 eV para o Germânio. Isso também fornece a este último uma melhor resolução em energia.

Prótons e nêutrons no Germânio

Número de prótons - Número atômicoO Germânio é um elemento químico com número atômico 32, o que significa que existem 32 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 Germânio são 70; 72; 73; 74. 

Principais isótopos do Germânio

O Germânio ocorre em 5 isótopos naturais:  70Ge, 72Ge, 73Ge, 74Ge e 76Ge. Destes, o 76Ge é ligeiramente radioativo, decaindo por decaimento beta duplo com uma meia-vida de  1,78×1021 anos. 74Ge é o isótopo mais comum, tendo uma abundância natural de aproximadamente 36%.

O Germânio-70 é composto de 32 prótons, 38 nêutrons e 32 elétrons.

O Germânio-72 é composto de 32 prótons, 40 nêutrons e 32 elétrons.

O Germânio-73 é composto de 32 prótons, 41 nêutrons e 32 elétrons.

O Germânio-74 é composto de 32 prótons, 42 nêutrons e 32 elétrons.

O Germânio-76 é composto de 32 prótons, 44 nêutrons e 32 elétrons.

Isótopos de ocorrência natural

Isótopo Abundância número de nêutrons
70Ge 20,52% 38
72Ge 27,45% 40
73Ge 7,76% 41
74Ge 36,52% 42
76Ge (instável) 7,75% 44

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
68Ge 270,8 d captura eletrônica 68Ga
76Ge 1,78×1021 a decaimento beta 76Se

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 Germânio é 32. 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 Germânio é [Ar] 3d10 4s2 4p2.

Possíveis estados de oxidação são +2,4.

O germânio elementar começa a oxidar lentamente no ar em torno de 250 °C, formando GeO2. O germânio é insolúvel em ácidos e álcalis diluídos, mas dissolve-se lentamente em ácidos sulfúrico e nítrico concentrados a quente e reage violentamente com álcalis fundidos para produzir germanatos ( [GeO3]2−). O germânio ocorre principalmente no estado de oxidação +4, embora muitos compostos +2 sejam conhecidos.

Aplicação mais comum de Germânio

Os detectores de Germânio de alta pureza  (detectores HPGe) são a melhor solução para espectroscopia gama e raios-x precisa. Em comparação aos detectores de silício ,  o Germânio é muito mais eficiente que o silício para detecção de radiação devido ao seu número atômico ser muito maior que o do silício e devido à menor energia média necessária para criar um par elétron-buraco, que é de 3,6 eV para o silício e 2,9 eV para germânio. Devido ao seu maior número atômico, Ge tem um coeficiente de atenuação linear muito maior, o que leva a um caminho livre médio mais curto. Além disso, os detectores de silício não podem ser mais espessos do que alguns milímetros, enquanto o germânio pode ter um empobrecido, espessura sensível de centímetros e, portanto, pode ser usado como um detector de absorção total para raios gama até poucos MeV.

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 Germânio
Número de prótons 32
Número de nêutrons (isótopos típicos) 70; 72; 73; 74
Número de elétrons 32
configuração eletrônica [Ar] 3d10 4s2 4p2
Estados de oxidação +2,4

Germânio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Germânio - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Germânio

 

Gálio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Configuração de gálio-prótons-nêutrons-elétrons

O Gálio tem semelhanças com os outros metais do grupo, alumínio, índio e tálio. O Gálio não ocorre como um elemento livre na natureza, mas como compostos de gálio(III) em quantidades vestigiais em minérios de zinco e bauxita. O consumo de gálio está centrado na indústria de supercondutores. O Gálio é recuperado principalmente como subproduto do tratamento da bauxita (a principal fonte de alumínio).

Prótons e nêutrons no Gálio

Número de prótons - Número atômicoO Gálio é um elemento químico com número atômico 31, o que significa que existem 31 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 Gálio são 69; 71. 

Principais Isótopos do Gálio

Apenas dois isótopos são estáveis ​​e ocorrem naturalmente, o Gálio-69 e o Gálio-71. O Gálio-69 é mais abundante: representa cerca de 60,1% do gálio natural, enquanto o Gálio-71 representa os 39,9% restantes.

Gálio-69 é composto de 31 prótons, 38 nêutrons e 31 elétrons.

Gálio-71 é composto de 31 prótons, 40 nêutrons e 31 elétrons.

Gálio-67 (meia-vida de 3,3 dias) é um isótopo emissor de gama (o gama emitido imediatamente após a captura de elétrons) usado em imagens médicas nucleares padrão, em procedimentos geralmente referidos como exames de gálio.

isótopos estáveis

Isótopo Abundância número de nêutrons
69Ga 60,11% 38
71Ga 39,9% 40

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
67Ga 3,3 d decaimento de pósitrons 67Zn
72Ga 14,1 h decaimento beta 72Ge

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 Gálio é 31. 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 Gálio é [Ar] 3d10 4s2 4p1.

Possíveis estados de oxidação são +3.

O Gálio é encontrado principalmente no estado de oxidação +3. O estado de oxidação +1 também é encontrado em alguns compostos, embora seja menos comum do que para os congêneres mais pesados ​​do gálio, índio e tálio.

Liga mais comum de Gálio

Galinstan é uma liga eutética composta de gálio, índio e estanho (daí seu nome, derivado de gálio, índio e stannum, o nome latino para estanho). Galistan derrete a -19 °C (-2 °F) e é, portanto, líquido à temperatura ambiente. Devido à baixa toxicidade e baixa reatividade de seus metais componentes, em muitas aplicações, o galinstan substituiu o mercúrio líquido tóxico ou o reativo NaK (liga de sódio-potássio). Metais ou ligas como galinstan que são líquidos à temperatura ambiente são frequentemente usados ​​por overclockers e entusiastas como uma interface térmica para resfriamento de hardware de computador, onde sua maior condutividade térmica em comparação com pastas térmicas e epóxis térmicos pode permitir velocidades de clock ligeiramente mais altas e poder de processamento da CPU alcançado em demonstrações e overclock competitivo.

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 Gálio
Número de prótons 31
Número de nêutrons (isótopos típicos) 69; 71
Número de elétrons 31
configuração eletrônica [Ar] 3d10 4s2 4p1
Estados de oxidação +3

Gálio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Gálio - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Gálio

Selênio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Selênio-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Selênio é um não-metal com propriedades intermediárias entre os elementos acima e abaixo na tabela periódica, enxofre e telúrio, e também possui semelhanças com o arsênico. Raramente ocorre em seu estado elementar ou como compostos de minério puro na crosta terrestre.

Prótons e nêutrons no Selênio

Número de prótons - Número atômicoO Selênio é um elemento químico com número atômico 34, o que significa que existem 34 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 Selênio são 74; 76; 77; 78; 80. 

Principais isótopos do Selênio

O Selênio ocorre em 5 isótopos naturais: 74Se, 76Se, 77Se, 78Se, 79Se, 80Se e 82Se. Destes, 79Se é um radioisótopo traço, decaindo por decaimento beta com uma meia-vida de 3,27×105 anos. 82Se está decaindo por decaimento beta duplo com uma meia-vida de 1,08 × 1020 anos. O 80Se é o isótopo mais comum, tendo uma abundância natural de aproximadamente 49,8%.

O Selênio-74 é composto de 34 prótons, 40 nêutrons e 34 elétrons.

O Selênio-76 é composto por 34 prótons, 42 nêutrons e 34 elétrons.

O Selênio-77 é composto de 34 prótons, 43 nêutrons e 34 elétrons.

O Selênio-78 é composto de 34 prótons, 44 nêutrons e 34 elétrons.

O Selênio-79 é composto por 34 prótons, 45 nêutrons e 34 elétrons.

O Selênio-80 é composto de 34 prótons, 46 nêutrons e 34 elétrons.

O Selênio-82 é composto de 34 prótons, 48 ​​nêutrons e 34 elétrons.

Isótopos de ocorrência natural

Isótopo Abundância número de nêutrons
74Se 0,86% 40
76Se 9,23% 42
77Se 7,60% 43
78Se 23,69% 44
79Se vestígio 45
80Se 49,80% 46
82Se (instável) 8,82% 48

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
72Se 8,4 d captura eletrônica 72As
75Se 119,8 d captura eletrônica 75As
79Se 3,27×105 a decaimento beta 79Br
82Se 1,08×1020 a decaimento beta 82Kr

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 Selênio é 34. 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 Selênio é [Ar] 3d10 4s2 4p4.

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

Aplicação mais comum de Selênio

Os principais usos comerciais do selênio atualmente são a fabricação de vidro e os pigmentos. O selênio encontra aplicações em diversas indústrias, por exemplo, células solares e aplicações fotocondutoras.

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.

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Resumo

Elemento Selênio
Número de prótons 34
Número de nêutrons (isótopos típicos) 74; 76; 77; 78; 80
Número de elétrons 34
configuração eletrônica [Ar] 3d10 4s2 4p4
Estados de oxidação +4,6/-2

Selênio-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Selênio - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Selênio

 

Arsênico – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Arsênico-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

O Arsênico ocorre em muitos minerais, geralmente em combinação com enxofre e metais, mas também como um cristal elementar puro. O arsênico é um metalóide.

Prótons e nêutrons no Arsênico

Número de prótons - Número atômicoO Arsênico é um elemento químico com número atômico 33, o que significa que existem 33 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 Arsênico são 75. 

Principais isótopos de Arsênico

Arsênico ocorre apenas um isótopo natural – 75As.

O Arsênico-75 é composto de 33 prótons, 42 nêutrons e 33 elétrons.

Isótopos de ocorrência natural

Isótopo Abundância número de nêutrons
75As 100% 42

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
73As 80,3 d captura eletrônica 73Ge
74As 17,8 d captura eletrônica 74Ge

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 Arsênio é 33. 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 Arsênico é [Ar] 3d10 4s2 4p3.

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

Aplicação mais comum de Arsênico

A forma elementar do arsênico é comumente usada em ligas para baterias de chumbo-ácido e bainhas de cabos. Compostos de arsênico também são usados ​​em semicondutores e diodos emissores de luz. O arsênico é usado como agente dopante em semicondutores (arseneto de gálio) para dispositivos de estado sólido. Também é usado em bronzagem, pirotecnia e para endurecimento de granalha.

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 Arsênico
Número de prótons 33
Número de nêutrons (isótopos típicos) 75
Número de elétrons 33
configuração eletrônica [Ar] 3d10 4s2 4p3
Estados de oxidação +3,5/-3

Arsênico-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Arsênico - Comparação de prótons - nêutrons e elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Arsênico

 

Criptônio – Prótons – Nêutrons – Elétrons – Configuração de elétrons

Krypton-prótons-nêutrons-elétrons-configuração

Criptônio é um membro do grupo 18 (gases nobres) elementos. Um gás nobre incolor, inodoro e insípido, o Criptônio ocorre em quantidades vestigiais na atmosfera e é freqüentemente usado com outros gases raros em lâmpadas fluorescentes.

Prótons e nêutrons em Criptônio

Número de prótons - Número atômicoO Criptônio é um elemento químico com número atômico 36, o que significa que existem 36 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 Criptônio são 80; 82-84; 86. 

Principais Isótopos de Criptônio

O Criptônio ocorre em 7 isótopos naturais: 78Kr, 80Kr, 81Kr, 82Kr, 83Kr, 84Kr e 86Kr. 84Kr é o isótopo mais comum, tendo uma abundância natural de aproximadamente 57%. 81Kr é um traço de radioisótopo, decaindo por captura eletrônica com uma meia-vida de 2,3 × 105 anos.

Criptônio-78 é composto de 36 prótons, 42 nêutrons e 36 elétrons.

Criptônio-80 é composto de 36 prótons, 44 nêutrons e 36 elétrons.

Criptônio-81 é composto de 36 prótons, 45 nêutrons e 36 elétrons.

Criptônio-82 é composto de 36 prótons, 46 nêutrons e 36 elétrons.

Criptônio-83 é composto de 36 prótons, 47 nêutrons e 32 elétrons.

Criptônio-84 é composto de 36 prótons, 48 ​​nêutrons e 32 elétrons.

Criptônio-86 é composto de 36 prótons, 50 nêutrons e 32 elétrons.

Isótopos de ocorrência natural

Isótopo Abundância número de nêutrons
78Kr (instável) 0,36% 42
80Kr 2,29% 44
81Kr (instável) vestígio 45
82Kr 11,59% 46
83Kr 11,50% 47
84Kr 56,99% 48
86Kr 17,28% 50

Isótopos Instáveis ​​Típicos

Isótopo Meia-vida Modo Decaimento produtos
78Kr 9,2 × 1021 a captura eletrônica 78Se
79Kr 35 h captura eletrônica 79Br
81Kr 2,3 × 105 a captura eletrônica 81Br
85Kr 11 a decaimento beta 85Rb

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 Criptônio é 36. 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 de Criptônio é [Ar] 3d10 4s2 4p6.

Os possíveis estados de oxidação são 0.

Aplicação mais comum de Criptônio

As múltiplas linhas de emissão do criptônio fazem com que as descargas de gás criptônio ionizado pareçam esbranquiçadas, o que, por sua vez, torna as lâmpadas baseadas em Criptônio úteis na fotografia como fonte de luz branca. Como os outros gases nobres, o criptônio é quimicamente altamente não reativo. A química bastante restrita do criptônio no estado de oxidação +2 é paralela à do elemento vizinho bromo no estado de oxidação +1.

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 Criptônio
Número de prótons 36
Número de nêutrons (isótopos típicos) 80; 82-84; 86
Número de elétrons 36
configuração eletrônica [Ar] 3d10 4s2 4p6
Estados de oxidação 0

Krypton-tabela periódica

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Krypton - Comparação de Prótons - Nêutrons e Elétrons

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades de Criptônio