Química · 8.ª–12.ª classe

Como localizar um elemento na tabela pela configuração eletrónica?

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  • 4 exemplos resolvidos
  • 5 exercícios com solução
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Resposta curta

Escreva a configuração eletrónica do elemento. O período é o maior número quântico principal (n) ocupado. O bloco (s, p, d ou f) é o do último subnível preenchido. O grupo obtém-se pelos eletrões da camada de valência: no bloco s, é o número de eletrões; no bloco p, é 12 mais os eletrões p; no bloco d, é a soma dos eletrões ns e (n−1)d.

Quando se aplica

O método serve quando o enunciado dá a configuração eletrónica (ou o número atómico, a partir do qual se escreve a configuração) e pede o grupo e o período. Aplica-se a átomos neutros no estado fundamental. É a «tradução» entre a distribuição dos eletrões e a posição na tabela.

Pré-requisitos

  • Saber escrever a configuração eletrónica pela ordem de preenchimento dos subníveis: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, …
  • Saber as capacidades: s tem 2 eletrões, p tem 6, d tem 10, f tem 14.
  • Saber que, num átomo neutro, o número de eletrões é igual a Z.

Regras que ligam configuração e posição

Última subcamada ocupadaBlocoGrupoExemplo
ns1 ou ns2s1 ou 2 (o número de eletrões s)3s1: grupo 1
np1 a np6 (com ns2)p12 + número de eletrões p (13 a 18)3p5: grupo 17
(n−1)d1 a (n−1)d10 (com ns)dsoma dos eletrões ns e (n−1)d (3 a 12)4s2 3d6: grupo 8

O período é sempre o maior n da configuração (o n do último nível, que corresponde ao s ou ao p mais externo).

Método passo a passo

  1. Escreva a configuração eletrónica completa (ou use a forma abreviada com o gás nobre anterior).
  2. Período: procure o maior valor de n. Esse é o período.
  3. Bloco: veja o último subnível preenchido (s, p, d ou f).
  4. Grupo:
    • bloco s: número de eletrões do subnível s;
    • bloco p: 12 + número de eletrões do subnível p da camada mais externa;
    • bloco d: eletrões ns + eletrões (n−1)d.
  5. Verifique: o número de eletrões de valência nos grupos principais deve coincidir (grupo 1 e 2: o mesmo número; grupos 13 a 18: grupo − 10).

Exemplos resolvidos

Exemplo 1 (básico) — Cloro, Z = 17

Enunciado: Localize o cloro na tabela periódica.

Resolução:

  1. Configuração: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 (2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17).
  2. O maior n é 3, logo período 3.
  3. O último subnível é 3p: bloco p.
  4. Grupo = 12 + 5 = 17.

Resposta: período 3, grupo 17, bloco p. Verificação: a camada de valência 3s2 3p5 tem 7 eletrões, o que corresponde ao grupo 17 (halogéneos).

Exemplo 2 — Cálcio, Z = 20

Enunciado: Localize o cálcio.

Resolução:

  1. Configuração: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2, ou [Ar] 4s2.
  2. O maior n é 4: período 4.
  3. O último subnível é 4s com 2 eletrões: bloco s, grupo 2.

Resposta: período 4, grupo 2, bloco s. Verificação: o cálcio é um metal alcalinoterroso, do grupo 2.

Exemplo 3 — Ferro, Z = 26 (bloco d)

Enunciado: Localize o ferro.

Resolução:

  1. Configuração: [Ar] 4s2 3d6 (18 + 2 + 6 = 26).
  2. O maior n é 4: período 4.
  3. O último subnível a ser preenchido é 3d: bloco d.
  4. Grupo = eletrões 4s + eletrões 3d = 2 + 6 = 8.

Resposta: período 4, grupo 8, bloco d. Verificação: o ferro é um metal de transição, no meio da tabela, o que é coerente com o bloco d.

Exemplo 4 — Nível de exame: do posicionamento à configuração e exceção

Enunciado: (a) Um elemento está no período 3 e no grupo 15. Escreva a sua configuração e o seu número atómico. (b) O crómio (Z = 24) tem configuração [Ar] 4s1 3d5. Em que grupo fica?

Resolução:

  1. (a) Período 3 e grupo 15 (bloco p): 15 − 12 = 3 eletrões p. A camada de valência é 3s2 3p3. Configuração: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3; Z = 2 + 2 + 6 + 2 + 3 = 15 (fósforo).
  2. (b) Bloco d: grupo = 1 (4s) + 5 (3d) = 6.

Resposta: (a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3, Z = 15; (b) grupo 6. Verificação: no fósforo a camada de valência tem 5 eletrões (2 + 3), coerente com o grupo 15; o crómio é uma exceção ao preenchimento previsto (4s2 3d4), mas o método de contagem continua a dar o grupo 6.

Erros frequentes

  • Usar o número de eletrões totais como o grupo. O grupo depende só dos eletrões da camada de valência (e dos d do nível anterior, nos metais de transição).
  • Contar o período pelo número de subníveis. O período é o maior valor de n, não o número de subníveis.
  • Atribuir o 3d ao período 3. No ferro, o último subnível preenchido é o 3d, mas o período é 4, porque o maior n da configuração é 4 (do subnível 4s).
  • Aplicar 12 + p ao bloco d ou ao bloco s. Essa regra é só do bloco p.
  • Esquecer o hélio. Tem 1s2 mas fica no grupo 18, não no 2, por ter a primeira camada completa.
  • Ignorar as exceções (Cr e Cu): a configuração real é a que se usa para o grupo.

Exercícios propostos

Tente resolver primeiro no caderno; depois confira.

1Exercício 1

Localize o sódio (Z = 11): escreva a configuração e indique o período e o grupo.

Ver solução

1s2 2s2 2p6 3s1. Maior n = 3, logo período 3; bloco s com 1 eletrão, grupo 1.

2Exercício 2

Localize o flúor (Z = 9).

Ver solução

1s2 2s2 2p5. Período 2; bloco p; grupo 12 + 5 = 17.

3Exercício 3

Localize o bromo (Z = 35), cuja configuração é [Ar] 3d10 4s2 4p5.

Ver dica

No bloco p, só contam os eletrões p da camada externa.

Ver solução

Maior n = 4: período 4. Último subnível: 4p, bloco p. Grupo = 12 + 5 = 17.

4Exercício 4

Localize o titânio (Z = 22), cuja configuração é [Ar] 4s2 3d2.

Ver solução

Maior n = 4: período 4. Bloco d. Grupo = 2 + 2 = 4.

5Exercício 5

Um elemento está no período 2 e no grupo 14. Escreva a configuração e identifique-o (Z).

Ver solução

Bloco p; 14 − 12 = 2 eletrões p. Configuração: 1s2 2s2 2p2; Z = 6; é o carbono.

Perguntas frequentes

Quando se usa este método?

Sempre que o exercício dá a configuração eletrónica ou o número atómico e pede o grupo e o período. Também é útil ao contrário, para escrever a configuração de um elemento dado o seu lugar na tabela.

Existe um método mais rápido?

Sim. Se conhecer o gás nobre anterior, escreva só a camada de valência. O período é o n da camada de valência e, nos grupos principais, o número de eletrões de valência dá o grupo (diretamente nos grupos 1 e 2, somando 10 nos grupos 13 a 18).

O que fazer com os metais de transição?

Some os eletrões do subnível ns e do (n−1)d. O resultado é o número do grupo, de 3 a 12. Para o bloco f (lantanídeos e actinídeos), a posição segue regras próprias, que o seu programa pode ou não incluir.

Que erros são mais comuns?

Confundir período com grupo, esquecer a regra 12 + p, e contar todos os eletrões em vez dos da camada de valência.

Resumo

  • Período = maior n da configuração eletrónica.
  • Bloco = último subnível preenchido (s, p, d ou f).
  • Grupo (bloco s): número de eletrões s; (bloco p): 12 + eletrões p; (bloco d): ns + (n−1)d.
  • O hélio é exceção: 1s2, mas grupo 18.
  • Confirme pelo número de eletrões de valência.

Onde aprofundar

  • O manual de Química da sua classe e o programa oficial (INIDE / Ministério da Educação de Angola) — confirme a edição em vigor.
  • A IUPAC, para a tabela periódica oficial.
  • O manual aberto OpenStax Chemistry (em inglês), capítulos sobre estrutura eletrónica e classificação periódica.

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