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Por que os metais são doadores de elétrons e os ametais são receptores de elétrons?

Essa pergunta é destinada a estudantes de Química geral porque a Química geral estuda a Estrutura Atômica como nenhuma outra área da Química.


36 resposta(s) - Contém resposta de Especialista

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RD Resoluções Verified user icon

Há mais de um mês

Na camada de valência, os metais tem a tendência de perder elétrons, e os ametais de ganhar.

Na tabela periódica, os metais são separados dos não-metais por uma linha em zigue-zague (em vermelho na ilustração abaixo) , passando por carbono, fósforo, selênio, iodo e radônio. Esses elementos e aqueles à direita deles são não-metais. Elementos à esquerda da linha podem ser chamados de metalóides ou semimetais e têm propriedades intermediárias entre os metais e não-metais. As propriedades físicas e químicas dos metais e não-metais podem ser usadas para distingui-las, por exemplo, metais são:

brilhantes;
bons condutores de calor e eletricidade;
possuem alto ponto de fusão;

Os não-metais, com exceção do hidrogênio, estão localizados no lado direito da tabela periódica, por exemplo: fósforo, oxigênio, enxofre, selênio, todos os halogênios e gases nobres. Algumas das suas características são:

sólidos frágeis;
podem ser sólidos, líquidos ou gases;
não são sonoros;

Figura: tabela periódica demonstrando a separação entre metais e ametais:

 

Na camada de valência, os metais tem a tendência de perder elétrons, e os ametais de ganhar.

Na tabela periódica, os metais são separados dos não-metais por uma linha em zigue-zague (em vermelho na ilustração abaixo) , passando por carbono, fósforo, selênio, iodo e radônio. Esses elementos e aqueles à direita deles são não-metais. Elementos à esquerda da linha podem ser chamados de metalóides ou semimetais e têm propriedades intermediárias entre os metais e não-metais. As propriedades físicas e químicas dos metais e não-metais podem ser usadas para distingui-las, por exemplo, metais são:

brilhantes;
bons condutores de calor e eletricidade;
possuem alto ponto de fusão;

Os não-metais, com exceção do hidrogênio, estão localizados no lado direito da tabela periódica, por exemplo: fósforo, oxigênio, enxofre, selênio, todos os halogênios e gases nobres. Algumas das suas características são:

sólidos frágeis;
podem ser sólidos, líquidos ou gases;
não são sonoros;

Figura: tabela periódica demonstrando a separação entre metais e ametais:

 

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Felipe

Há mais de um mês

Sinto em informar, mas as maiorias das respostas que estão aqui estão incorretas (ou no mínimo incompletas).

Metal tem poucos elétrons na camada de valência? Não é bem assim não!

A pessoa que fez a pergunta não definiu se quer saber dos metais alcalinos ou dos metais de transição, ou de todos os metais de forma geral... no caso dos metais alcalinos e alcalinos-terroros a resposta do Tiago (e similares) é correta, mas quando olhamos pros metais de transição a resposta está completamente errada. O Manganês, por exemplo, tem 7 elétrons na camada de valência, e ainda sim não é um bom receptor de elétrons. Então vamos começar a por os pingos nos is.

1° - Regra do octeto de regra não têm nada. Esqueçam ela, vocês estão no ensino superior agora. 

2° - Todo átomo pode agir como receptor ou doador de elétron, depende das condições de reação E de com quem ele está reagindo

3° - De forma geral os metais tem uma baixa eletronegatividade enquanto os ametais tem uma alta eletronegatividade, por isso dessa característica geral de que os metais são bons doadores eletrônicos e os ametais bons receptores. Mas novamente vou frisar: depende do que e como estamos reagindo. Por exemplo: oxigênio é um ótimo receptor de elétrons, ele é capaz de captar nuvem eletrônica de qualquer átomo (seja metal ou ametal), exceto dos átomos de Flúor, quando perto desse é o Flúor quem será o receptor e o oxigênio doador.
Nota: eletronegatividade é a tendência de um átomo, em uma ligação química, de receber densidade eletrônica. É uma propriedade periódica, que aumenta de baixo para cima nas famílias (colunas da tabela periódica) e aumenta da esquerda para direita nos períodos (linhas da tabela periódica), lembrando sempre que os gases nobre tem eletronegatividade nula (zero). Ou seja, o átomo mais eletronegativo de todos (o que tem a maior tendência em receber elétrons) é o Flúor, e o menos eletronegativo de todos (o que tem a menor tendência em receber elétrons) é o Frâncio.

4° - Consequentemente a energia de ionização do Frâncio é a menor de todas e a do Flúor a maior de todas.
Nota: energia de ionização é a energia necessária para se retirar um elétron do átomo e transforma-lo em um cátion (ou seja, um átomo com carga positva).

5° - Juntando isso para responder a pergunta. Devido o alto volume dos átomos metálicos sua energia de ionização é baixa e sua eletronegatividade também, isso significa que a carga efetiva sentida pelos elétrons mais externos do átomo é  pequena (bem menor do que nos ametais). Ou seja, os elétrons mais externos dos átomos metálicos estão mais fracamente atraídos pelo núcleo do que os elétrons mais externos dos ametais. 
Tendo em mente que uma reação química ocorre quando dois átomos se chocam com energia suficiente para estabelecerem uma ligação química, e pensando nisso que acabei de pontuar, de que o volume dos átomos métalicos é bem maior do que os dos átomos não metálicos, podemos concluir que durante esse choque acaba que os elétrons mais externos do átomo de metal sentem uma força de atração magnética maior pelo núcleo do outro átomo não-metálico do que pelo seu próprio núcleo, e é nesse momento que o ametal pode captar o alétron do átomo metálico.

Usando um exemplo didático:
Imagine uma bola de futebol e uma bola de tênis. A bola de futebol é o átomo metálico ao passo que a bola de tênis é o átomo não-metálico. Na superfície destas duas bolas estão os elétrons de valência e no centro das mesmas os seus respectivos núcleos. É fácil perceber que o núcleo da bola de tênis (que representa o átomo não-metálico) exerce uma atração bem maior no seus elétrons do que a bola de futebol. E se colocarmos essas duas bolas em contato também é igualmente fácil perceber que no fim o núcleo da bola de tênis está mais próximo dos elétrons da bola de futebol que o próprio núcleo da bola de futebol, e por isso a tendência geral é de que os metais percam seus elétrons para os não-metais. Mas vale pontuar duas coisas aqui:
1 - ISSO È UM EXEMPLO DIDÁTICO! NÃO LEVE AO PÉ DA LETRA E NEM LEVE A SÉRIO AS PROPORÇÔES QUE EU USEI NAS BOLAS
2 - Se você aproximar a bola de futebol de uma bola dessas de praia pra criança (dessas bem grande) agora com quem vai estar a tendência de ganhar os elétrons? Evidente que agora a "bola de futebol" tem uma tendência maior de receber esses elétrons. Estou dizendo isso para frizar algo que disse lá em cima: todo átomo pode ser doador ou receptor, depende de com quem ele está reagindo e em que condições.

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Tiago

Há mais de um mês

Simplesmente porque os metais possuem poucos elétrons em sua camada de valência, sendo para eles mais vantajoso doar esses elétrons a fim de completar suas camadas de valência. Os ametais, de modo contrário, possuem quantidades de elétrons próximas á 8 (lembra da regra do octeto?), sendo mais vantajoso receber elétrons com o objetivo de tornarem-se mais estáveis.

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Felipe

Há mais de um mês

PS: Existem sim átomos não-metálicos maiores (mais volumosos) do que átomos metálicos.
Por exemplo, o Iodo é um átomo BEM maior do que o átomo de Titânio, porém o núcleo do Iodo é ainda maior do que o núcleo do átomo de Titânio, então toda essa análise acima, de que o núcleo do Iodo atrai bem mais fortemente seus próprios elétrons do que o núcleo de Titânio atrai seus próprios elétrons continua valendo.

Em suma é isso: a eletronegatividade e a força nuclear efetiva explica porque os ametais conseguem segurar com mais força seus elétrons do que os metais.

Espero que tenha ficado claro.

Essa pergunta já foi respondida por um dos nossos especialistas