Explicação dos números de carga em química:seu papel e significado

Uma das forças motrizes mais fundamentais das reações químicas são as ligações eletrônicas formadas entre os átomos. Os elétrons são partículas carregadas negativamente que orbitam o núcleo de um átomo em camadas. Cada camada de elétrons de um átomo possui um determinado número de elétrons que retém quando possível, mesmo que desequilibre a carga líquida do átomo; elétrons e prótons têm a mesma quantidade de carga elétrica individualmente. A quantidade de carga que um determinado átomo possui é expressa como um sobrescrito à direita do nome do elemento; por exemplo, Na1+. O número e sinal sobrescrito são conhecidos como número de cobrança.

A camada eletrônica externa de um átomo é chamada camada de valência e é a base das reações químicas. Cada camada tem um número variável de elétrons:a camada mais interna contém dois elétrons, a próxima contém oito e as subsequentes contêm 18. O número de carga vem das tendências naturais dos átomos de ter uma camada de valência completa, quer isso envolva ganhar ou perder elétrons. Os elementos são organizados na tabela periódica em grupos de acordo com o número de elétrons em suas camadas de valência. Se dois elementos estiverem na mesma coluna ou grupo da tabela periódica, eles terão o mesmo número de elétrons disponíveis para reações químicas.

Com exceção do hidrogênio, os elementos do lado esquerdo da tabela – grupos I e II – são metais alcalinos e metais alcalino-terrosos. Eles têm camadas de valência praticamente vazias, com apenas um ou dois elétrons, respectivamente. Os grupos III a VII são não metais. O grupo III possui três elétrons, o grupo IV possui 4 e assim por diante. Os gases nobres como néon, radônio e xenônio possuem camadas de valência completas e, portanto, não reagem com outros elementos.

O número de carga determina que tipo de carga um átomo individual terá se ganhar ou perder elétrons durante uma reação química iônica. Por exemplo, o sódio perde um elétron quando reage com o cloro; o cloro ganha um elétron. Suas respectivas cobranças são 1+ e 1-. Em seu estado natural, todos os elementos têm número de carga zero porque não há ganho ou perda de elétrons.

Os elementos de transição nas colunas 3 a 12 da tabela periódica podem se ligar a diferentes elementos. Portanto, seus números de cobrança irão variar. Os elementos do grupo IV, como o carbono, têm um número de carga de 4+/4-. Eles tendem a formar ligações covalentes com outros átomos, nas quais os elétrons são compartilhados em vez de transferidos.

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