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Naturalmente, nem todos os estados possíveis num átomo são preenchidos com elétrons.
Para muitos átomos, os elétrons preenchem os mais baixos possíveis estados de energia nas
camadas e subcamadas eletrônicas, 2 elétrons (tendo spins opostos) por estado. A estrutura de
energia para um átomo de sódio é representada esquematicamente na Figura 2.5. Quando todos os
elétrons ocupam as energias mais baixas possíveis de acordo com as precedentes restrições, diz-se
que um átomo está no estado do chão. Entretanto, transições de elétrons para estados de energia
superiores são possíveis, como discutido nos Capítulos 19 e 22. A configuração eletrônica ou
estrutura de um átomo representa a maneira na qual estes estados são ocupados. Na notação
convencional o número de elétrons em cada subcamada é indicado por um superscrito após a
designação camada-subcamada. Por exemplo, a configurações eletrônicas para hidrogênio, hélio e
sódio são, respectivamente, 1s 1 , 1s 2 , e 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . Configurações eletrônicas para alguns dos
elementos mais comuns estão listadas na Tabela 2.2; uma tabulação para todos os elementos está
contido no Apêndice B.
Figura 2.5 - Representação esquemática dos estados de energia preenchidos para um átomo de
sódio.
Tabela 2.2 - Uma Listagem das Configurações Eletrônicas para Alguns dos Elementos Comuns.
Neste ponto, comentários referentes a estas configurações eletrônicas são necessárias.
Primeira, os elétrons de valência são aqueles que ocupam a camada preenchida mais externa.
Estes elétrons são extremamente importantes; como será visto, eles participam na ligação entre os
átomos para formar agregados atômicos e moleculares. Além disto, muitas das propriedades físicas
e químicas de sólidos estão baseadas nestes elétronsde valência.
Em adição, alguns átomos têm o que é denominado "configurações eletrônicas estáveis";
isto é, os estados dentro da camada eletrônica mais externa ou de valência estão completamente
preenchidos.
Normalmente isto corresponde à ocupação justamente dos estados s e p para a camada
mais externa por um total de 8 elétrons, como num neônio, argônio e criptônio; uma exceção é o
hélio, que contém apenas 2 elétrons 1s. Estes elementos (Ne, Ar, Kr, e He) são gases inertes ou
nobres, que são virtualmente não reativos quimicamente. Alguns átomos dos elementos que têm
camadas de valência não preenchidas assumem configurações eletrônicas estáveis por ganho ou
perda de elétrons para formar íons carregados, ou pelo compartilhamento de elétrons com outros
átomos. Esta é a base para algumas reações químicas, e também para ligação atômica em sólidos,
como explicado na Seção 2.6.
2.4 - A TABELA PERIÓDICA
Todos os elementosforam classificados de acordo com a configuração eletrônica na tabela
periódica (Figura 2.6). Aqui, os elementos estão situados, com crescente número atômico, em 7
filas horizontais denominadas períodos. O arranjo é tal que todos os elementos que são dispostos