{"id":118658,"date":"2022-11-14T19:05:24","date_gmt":"2022-11-14T18:05:24","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/ferro-protons-neutrons-eletrons-configuracao-do-eletron\/"},"modified":"2022-12-01T07:02:49","modified_gmt":"2022-12-01T06:02:49","slug":"ferro-protons-neutrons-eletrons-configuracao-do-eletron","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/pt-br\/ferro-protons-neutrons-eletrons-configuracao-do-eletron\/","title":{"rendered":"Ferro – Pr\u00f3tons – N\u00eautrons – El\u00e9trons – Configura\u00e7\u00e3o do El\u00e9tron"},"content":{"rendered":"

\"Ferro-pr\u00f3tons-n\u00eautrons-el\u00e9trons-configura\u00e7\u00e3o\"<\/a><\/p>\n

<\/div>\n<\/i><\/a>\n

O Ferro \u00e9 um metal da primeira s\u00e9rie de transi\u00e7\u00e3o. \u00c9 em massa o elemento mais comum na Terra, formando grande parte do n\u00facleo externo e interno da Terra.<\/p>\n

O Ferro \u00e9 usado em v\u00e1rios setores, como eletr\u00f4nicos, manufatura, automotivo e constru\u00e7\u00e3o civil. O ferro \u00e9 o mais utilizado de todos os metais, respondendo por mais de 90% da produ\u00e7\u00e3o mundial de metais.<\/p>\n

As principais \u00e1reas de minera\u00e7\u00e3o de ferro s\u00e3o China, Austr\u00e1lia, Brasil, R\u00fassia e Ucr\u00e2nia. A produ\u00e7\u00e3o anual mundial de min\u00e9rio de ferro \u00e9 de cerca de 1 600 milh\u00f5es de toneladas.<\/p>\n

<\/div>\n<\/i><\/a>\n

Pr\u00f3tons e n\u00eautrons no Ferro<\/h2>\n

\"N\u00famero<\/a>O Ferro<\/strong> \u00e9 um elemento qu\u00edmico com n\u00famero at\u00f4mico\u00a026<\/strong>, o que significa que existem 26 pr\u00f3tons em seu n\u00facleo.\u00a0O n\u00famero total de pr\u00f3tons no n\u00facleo \u00e9 chamado de n\u00famero at\u00f4mico<\/strong> do \u00e1tomo e recebe o s\u00edmbolo\u00a0Z.\u00a0<\/strong>A carga el\u00e9trica total do n\u00facleo \u00e9, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) \u00e9 igual a 1,602 x 10-19<\/sup> coulombs<\/strong>.<\/p>\n

O n\u00famero total de n\u00eautrons<\/a> no n\u00facleo de um \u00e1tomo \u00e9 chamado de\u00a0n\u00famero de n\u00eautrons<\/strong> do \u00e1tomo e recebe o s\u00edmbolo N<\/strong>.\u00a0O n\u00famero de n\u00eautrons mais o n\u00famero at\u00f4mico \u00e9 igual ao n\u00famero de massa at\u00f4mica: N+Z=A<\/strong>.\u00a0A diferen\u00e7a entre o n\u00famero de n\u00eautrons e o n\u00famero at\u00f4mico \u00e9 conhecida como excesso de n\u00eautrons<\/strong>: D = N \u2013 Z = A \u2013 2Z.<\/p>\n

Para elementos est\u00e1veis, geralmente h\u00e1 uma variedade de is\u00f3topos est\u00e1veis.\u00a0Is\u00f3topos<\/strong>\u00a0s\u00e3o nucl\u00eddeos que possuem o mesmo n\u00famero at\u00f4mico e, portanto, s\u00e3o o mesmo elemento, mas diferem no n\u00famero de n\u00eautrons.\u00a0N\u00fameros de massa de is\u00f3topos t\u00edpicos de\u00a0Ferro<\/strong>\u00a0\u00a0s\u00e3o\u00a0\u00a056;\u00a057;\u00a058.\u00a0<\/strong><\/p>\n

Principais is\u00f3topos de Ferro<\/h3>\n

O Ferro possui quatro is\u00f3topos est\u00e1veis: 54<\/sup>Fe (5,845% do ferro natural), 56<\/sup>Fe (91,754%), 57<\/sup>Fe (2,119%) e 58<\/sup>Fe (0,282%). 20-30 is\u00f3topos artificiais tamb\u00e9m foram criados.<\/p>\n

O Ferro-54 \u00e9 composto por 26 pr\u00f3tons, 28 n\u00eautrons e 26 el\u00e9trons.<\/p>\n

O Ferro-56 \u00e9 composto por 26 pr\u00f3tons, 30 n\u00eautrons e 26 el\u00e9trons.<\/p>\n

O Ferro-57 \u00e9 composto por 26 pr\u00f3tons, 31 n\u00eautrons e 26 el\u00e9trons.<\/p>\n

O Ferro-58 \u00e9 composto por 26 pr\u00f3tons, 32 n\u00eautrons e 26 el\u00e9trons.<\/p>\n

Ferro-56 \u00e9 o n\u00facleo mais est\u00e1vel.\u00a0\u00c9 ligado de forma mais eficiente e tem a menor massa m\u00e9dia por n\u00facleo (930,412 MeV\/c2<\/sup>).\u00a0N\u00edquel-62, ferro-58 e ferro-56 s\u00e3o os n\u00facleos mais fortemente ligados.\u00a0\u00c9 preciso mais energia por n\u00facleo para separar completamente um desses n\u00facleos do que para qualquer outro n\u00facleo.<\/p>\n

<\/div>\n
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\n
\n

Is\u00f3topos est\u00e1veis<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Is\u00f3topo<\/strong><\/a><\/td>\nAbund\u00e2ncia<\/strong><\/td>\nn\u00famero de n\u00eautrons<\/strong><\/a><\/td>\n<\/tr>\n
54<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n5,85%<\/td>\n28<\/td>\n<\/tr>\n
56<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n91,75%<\/td>\n30<\/td>\n<\/tr>\n
57<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n2,12%<\/td>\n31<\/td>\n<\/tr>\n
58<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n0,28%<\/td>\n32<\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n
\n
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Is\u00f3topos Inst\u00e1veis \u200b\u200bT\u00edpicos<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n
Is\u00f3topo<\/strong><\/a><\/td>\nMeia-vida<\/strong><\/a><\/td>\nModo Decaimento<\/strong><\/a><\/td>\nprodutos<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
55<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n2.737(11) a<\/td>\ncaptura eletr\u00f4nica<\/a><\/td>\n55<\/sup>Mn<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
60<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n2,6 \u00d7 106<\/sup> a<\/td>\ndecaimento beta<\/a><\/td>\n60<\/sup>Co<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n
<\/div>\n<\/i><\/a>\n

El\u00e9trons e configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica<\/h2>\n

O n\u00famero de el\u00e9trons em um \u00e1tomo eletricamente neutro \u00e9 o mesmo que o n\u00famero de pr\u00f3tons no n\u00facleo.\u00a0Portanto, o n\u00famero de el\u00e9trons no \u00e1tomo neutro de\u00a0Ferro<\/strong>\u00a0\u00e9\u00a026.<\/strong>\u00a0Cada el\u00e9tron \u00e9 influenciado pelos campos el\u00e9tricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z \u2013 1) el\u00e9trons negativos no \u00e1tomo.<\/p>\n

<\/span>Como o n\u00famero de el\u00e9trons e seu arranjo s\u00e3o respons\u00e1veis \u200b\u200bpelo comportamento qu\u00edmico dos \u00e1tomos, o n\u00famero at\u00f4mico<\/strong><\/a> identifica os v\u00e1rios elementos qu\u00edmicos.\u00a0A configura\u00e7\u00e3o desses el\u00e9trons segue os princ\u00edpios da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica.\u00a0O n\u00famero de el\u00e9trons nas camadas de el\u00e9trons de cada elemento, particularmente na camada de val\u00eancia mais externa, \u00e9 o fator prim\u00e1rio na determina\u00e7\u00e3o de seu comportamento de liga\u00e7\u00e3o qu\u00edmica.\u00a0Na tabela peri\u00f3dica, os elementos s\u00e3o listados em ordem crescente de n\u00famero at\u00f4mico Z.<\/p>\n

A configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica do Ferro <\/strong>\u00e9 [Ar] 3d6 4s2<\/strong>.<\/p>\n

Poss\u00edveis estados de oxida\u00e7\u00e3o s\u00e3o +2,3<\/strong>.<\/p>\n

Seus 26 el\u00e9trons est\u00e3o dispostos na configura\u00e7\u00e3o [Ar]3d6<\/sup>4s2<\/sup>, dos quais os el\u00e9trons 3d e 4s s\u00e3o relativamente pr\u00f3ximos em energia e, portanto, pode perder um n\u00famero vari\u00e1vel de el\u00e9trons e n\u00e3o h\u00e1 um ponto claro em que a ioniza\u00e7\u00e3o adicional se torne in\u00fatil .<\/sup><\/p>\n

O ferro forma compostos principalmente nos estados de oxida\u00e7\u00e3o +2 (ferro(II), “ferroso”) e +3 (ferro(III), “f\u00e9rrico”).\u00a0O ferro tamb\u00e9m ocorre em estados de oxida\u00e7\u00e3o mais altos, por exemplo, o ferrato de pot\u00e1ssio roxo (K2<\/sub>FeO4<\/sub>), que cont\u00e9m ferro em seu estado de oxida\u00e7\u00e3o +6.<\/p>\n

<\/div>\n<\/i><\/a>\n

Liga de Ferro mais comum<\/h3>\n

A\u00e7os carbono<\/strong> s\u00e3o ligas ferro-carbono que podem conter concentra\u00e7\u00f5es apreci\u00e1veis \u200b\u200bde outros elementos de liga.\u00a0A\u00e7os de carbono simples<\/strong> s\u00e3o ligas de ferro-carbono nas quais as propriedades s\u00e3o derivadas principalmente da presen\u00e7a de carbono.\u00a0Alguns elementos incidentais como mangan\u00eas, sil\u00edcio, enxofre e f\u00f3sforo est\u00e3o presentes em pequenas quantidades devido ao m\u00e9todo de fabrica\u00e7\u00e3o dos a\u00e7os e, n\u00e3o para modificar as propriedades mec\u00e2nicas.\u00a0Adicionar uma pequena quantidade de carbono n\u00e3o met\u00e1lico ao ferro troca sua grande ductilidade<\/strong> por\u00a0maior resist\u00eancia<\/strong>.\u00a0Devido \u00e0 sua resist\u00eancia muito alta, mas tenacidade ainda substancial, e sua capacidade de ser muito alterada pelo tratamento t\u00e9rmico<\/strong><\/a>, o a\u00e7o \u00e9 uma das ligas ferrosas mais \u00fateis e comuns em uso moderno.<\/p>\n

<\/div>\n
<\/span>Sobre os pr\u00f3tons<\/div>
\n

\"pr\u00f3ton\"<\/a>Um pr\u00f3ton<\/strong> \u00e9 uma das\u00a0part\u00edculas subat\u00f4micas<\/a> que comp\u00f5em a mat\u00e9ria.\u00a0No universo, os pr\u00f3tons s\u00e3o abundantes, constituindo cerca de metade<\/strong> de toda a mat\u00e9ria vis\u00edvel.\u00a0Tem uma carga el\u00e9trica positiva (+1e)<\/strong> e uma massa de repouso igual a 1,67262 \u00d7 10\u221227<\/sup> kg (938,272 MeV\/c<\/strong>2<\/sup><\/strong>) \u2014 ligeiramente mais leve que a do n\u00eautron, mas quase 1,836 vezes maior que a do el\u00e9tron. O pr\u00f3ton tem um raio quadrado m\u00e9dio de cerca de 0,87 \u00d7 10\u221215<\/sup> m, ou 0,87 fm, e \u00e9 um spin \u2013 \u00bd f\u00e9rmion.<\/span><\/p>\n

Os pr\u00f3tons<\/strong> existem nos n\u00facleos de \u00e1tomos t\u00edpicos, junto com suas contrapartes neutras, os n\u00eautrons.\u00a0N\u00eautrons e pr\u00f3tons, comumente chamados de n\u00facleons<\/strong>, est\u00e3o unidos no n\u00facleo at\u00f4mico, onde representam 99,9% da massa do \u00e1tomo.\u00a0A pesquisa em f\u00edsica de part\u00edculas de alta energia no s\u00e9culo 20 revelou que nem o n\u00eautron nem o pr\u00f3ton n\u00e3o s\u00e3o<\/strong> o menor bloco de constru\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria.<\/p>\n<\/div><\/div>\n

<\/div>\n
<\/span>Sobre Neutrons<\/div>
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Um n\u00eautron<\/strong> \u00e9 uma das part\u00edculas subat\u00f4micas<\/a> que comp\u00f5em a mat\u00e9ria.\u00a0No universo, os n\u00eautrons s\u00e3o abundantes, constituindo mais da metade<\/strong> de toda a mat\u00e9ria vis\u00edvel.\u00a0Ele n\u00e3o tem carga el\u00e9trica<\/strong>\u00a0e uma massa de repouso igual a 1,67493 \u00d7 10\u221227 kg – ligeiramente maior que a do pr\u00f3ton, mas quase 1,839 vezes maior que a do el\u00e9tron.\u00a0O n\u00eautron tem um raio quadrado m\u00e9dio de cerca de 0,8 \u00d7 10\u221215 m, ou 0,8 fm, e \u00e9 um f\u00e9rmion spin-\u00bd.<\/p>\n

Os n\u00facleos at\u00f4micos consistem em pr\u00f3tons e n\u00eautrons, que se atraem atrav\u00e9s da for\u00e7a nuclear<\/strong>, enquanto os pr\u00f3tons se repelem atrav\u00e9s da for\u00e7a el\u00e9trica<\/strong>\u00a0devido \u00e0 sua carga positiva.\u00a0Essas duas for\u00e7as competem, levando a v\u00e1rias estabilidades de n\u00facleos.\u00a0Existem apenas certas combina\u00e7\u00f5es de n\u00eautrons e pr\u00f3tons, que formam n\u00facleos est\u00e1veis<\/strong>.<\/p>\n

Os n\u00eautrons estabilizam o n\u00facleo<\/strong>, pois atraem uns aos outros e os pr\u00f3tons, o que ajuda a compensar a repuls\u00e3o el\u00e9trica entre os pr\u00f3tons.\u00a0Como resultado, \u00e0 medida que o n\u00famero de pr\u00f3tons aumenta, uma propor\u00e7\u00e3o crescente de n\u00eautrons para pr\u00f3tons \u00e9 necess\u00e1ria<\/strong> para formar um n\u00facleo est\u00e1vel.\u00a0Se houver muitos ou poucos n\u00eautrons para um determinado n\u00famero de pr\u00f3tons, o n\u00facleo resultante n\u00e3o \u00e9 est\u00e1vel e sofre decaimento radioativo<\/a>.\u00a0Is\u00f3topos inst\u00e1veis<\/strong>\u00a0\u200b\u200bdecaem atrav\u00e9s de v\u00e1rios caminhos de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de el\u00e9trons.\u00a0Muitos outros tipos raros de decaimento, como fiss\u00e3o espont\u00e2nea ou emiss\u00e3o de n\u00eautrons, s\u00e3o conhecidos.\u00a0Deve-se notar que todas essas vias de decaimento podem ser acompanhadas pela subsequente emiss\u00e3o de\u00a0radia\u00e7\u00e3o gama<\/a><\/strong>.\u00a0Decaimentos alfa ou beta puros s\u00e3o muito raros.<\/p>\n<\/div><\/div>\n

<\/div>\n
<\/span>Sobre el\u00e9trons e configura\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons<\/div>
\n

A tabela peri\u00f3dica \u00e9 uma exibi\u00e7\u00e3o tabular dos elementos qu\u00edmicos organizados com base em seus n\u00fameros at\u00f4micos, configura\u00e7\u00f5es eletr\u00f4nicas e propriedades qu\u00edmicas.\u00a0A configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica \u00e9 a distribui\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons de um \u00e1tomo ou mol\u00e9cula (ou outra estrutura f\u00edsica) em orbitais at\u00f4micos ou moleculares.\u00a0O conhecimento da configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica<\/strong>\u00a0de diferentes \u00e1tomos \u00e9 \u00fatil para entender a estrutura da tabela peri\u00f3dica dos elementos.<\/p>\n

Todo s\u00f3lido, l\u00edquido, g\u00e1s e plasma \u00e9 composto de \u00e1tomos neutros ou ionizados.\u00a0As propriedades qu\u00edmicas do \u00e1tomo<\/strong> s\u00e3o determinadas pelo n\u00famero de pr\u00f3tons, na verdade, pelo n\u00famero e\u00a0disposi\u00e7\u00e3o dos el\u00e9trons<\/strong>.\u00a0A configura\u00e7\u00e3o desses el\u00e9trons<\/strong>\u00a0segue os princ\u00edpios da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica.\u00a0O n\u00famero de el\u00e9trons nas camadas de el\u00e9trons de cada elemento, particularmente na camada de val\u00eancia mais externa, \u00e9 o fator prim\u00e1rio na determina\u00e7\u00e3o de seu comportamento de liga\u00e7\u00e3o qu\u00edmica.\u00a0Na tabela peri\u00f3dica, os elementos s\u00e3o listados em ordem crescente de n\u00famero at\u00f4mico Z.<\/p>\n

\u00c9 o princ\u00edpio de exclus\u00e3o de Pauli<\/strong><\/a> que exige que os el\u00e9trons de um \u00e1tomo ocupem diferentes n\u00edveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental.\u00a0A ordena\u00e7\u00e3o dos el\u00e9trons no estado fundamental de \u00e1tomos multieletr\u00f4nicos come\u00e7a com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir da\u00ed na escala de energia at\u00e9 que cada um dos el\u00e9trons do \u00e1tomo receba um conjunto \u00fanico de n\u00fameros qu\u00e2nticos.\u00a0Este fato tem implica\u00e7\u00f5es importantes para a constru\u00e7\u00e3o da tabela peri\u00f3dica dos elementos.<\/p>\n

\"configura\u00e7\u00e3o<\/a>As duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela peri\u00f3dica s\u00e3o onde os\u00a0 subn\u00edveis\u00a0s<\/em>\u00a0\u00a0est\u00e3o sendo ocupados.\u00a0Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela peri\u00f3dica s\u00e3o rotuladas como o bloco s<\/strong>.\u00a0Da mesma forma, o bloco p<\/strong> s\u00e3o as seis colunas mais \u00e0 direita da tabela peri\u00f3dica, o\u00a0bloco d <\/strong>s\u00e3o as 10 colunas intermedi\u00e1rias da tabela peri\u00f3dica, enquanto o\u00a0bloco f <\/strong>\u00e9 a se\u00e7\u00e3o de 14 colunas que normalmente \u00e9 descrita como separada do corpo principal da tabela peri\u00f3dica.\u00a0Poderia ser parte do corpo principal, mas ent\u00e3o a tabela peri\u00f3dica seria bastante longa e complicada.<\/p>\n

Para \u00e1tomos com muitos el\u00e9trons, essa nota\u00e7\u00e3o pode se tornar extensa e, portanto, uma nota\u00e7\u00e3o abreviada \u00e9 usada.\u00a0A configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica pode ser visualizada como os el\u00e9trons do n\u00facleo, equivalentes ao g\u00e1s nobre<\/strong> do per\u00edodo anterior, e os el\u00e9trons de val\u00eancia (por exemplo, [Xe] 6s2 para o b\u00e1rio).<\/p>\n

Estados de Oxida\u00e7\u00e3o<\/h3>\n

Os estados de oxida\u00e7\u00e3o s\u00e3o tipicamente representados por n\u00fameros inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos.\u00a0A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxida\u00e7\u00e3o poss\u00edvel.\u00a0Por exemplo, o carbono tem nove poss\u00edveis estados inteiros de oxida\u00e7\u00e3o de -4 a +4.<\/p>\n

A defini\u00e7\u00e3o atual do IUPAC Gold Book de estado de oxida\u00e7\u00e3o \u00e9:<\/p>\n

“O estado de oxida\u00e7\u00e3o de um \u00e1tomo \u00e9 a carga desse \u00e1tomo ap\u00f3s a aproxima\u00e7\u00e3o i\u00f4nica de suas liga\u00e7\u00f5es heteronucleares…”<\/em><\/p>\n

e o termo n\u00famero de oxida\u00e7\u00e3o \u00e9 quase sin\u00f4nimo.\u00a0Um elemento que n\u00e3o \u00e9 combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxida\u00e7\u00e3o de 0. O estado de oxida\u00e7\u00e3o 0 ocorre para todos os elementos \u2013 \u00e9 simplesmente o elemento em sua forma elementar.\u00a0Um \u00e1tomo de um elemento em um composto ter\u00e1 um estado de oxida\u00e7\u00e3o positivo se tiver seus el\u00e9trons removidos.\u00a0Da mesma forma, a adi\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons resulta em um estado de oxida\u00e7\u00e3o negativo.\u00a0Tamb\u00e9m distinguimos entre os estados de oxida\u00e7\u00e3o poss\u00edveis e comuns de cada elemento.\u00a0Por exemplo, o sil\u00edcio tem nove poss\u00edveis estados inteiros de oxida\u00e7\u00e3o de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 s\u00e3o estados de oxida\u00e7\u00e3o comuns.<\/p>\n<\/div><\/div>\n

<\/div>\n

Resumo<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Elemento<\/td>\nFerro<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
N\u00famero de pr\u00f3tons<\/td>\n26<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
N\u00famero de n\u00eautrons (is\u00f3topos t\u00edpicos)<\/td>\n56;\u00a057;\u00a058<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
N\u00famero de el\u00e9trons<\/td>\n26<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica<\/td>\n[Ar] 3d6 4s2<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Estados de oxida\u00e7\u00e3o<\/td>\n+2,3<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
<\/div>\n

\"Ferro-tabela<\/a><\/p>\n

Fonte: www.luciteria.com<\/p>\n

<\/div>\n
\n

Propriedades de outros elementos<\/h2>\n
\n

\"Ferro<\/p>\n