Pregunta

La pregunta es refereix als àtoms que tenen orbitals p com a darrera “capa de valència”. Això és així perquè hi ha un orbital s on només hi caben dos electrons, i tres orbitals p, on hi caben un total de sis electrons (dos a cada orbital p). El total són vuit.

A cada orbital només hi caben dos electrons pel principi d’exclusió de Pauling, que diu que cada electró ha de tenir els quatre nombres quàntics diferents. Potser en aquest punt la resposta es complica. Un mateix orbital té tres nombres quàntics iguals: n, l i ml. Un electró ve definit per quatre nombres quàntics, que són n, l, ml i ms. Com que ms només pot prendre els valors de +1/2 i -1/2, només hi poden haver dos electrons a cada orbital. Per acabar de complicar la resposta, només afegiré que aquests quatre nombres quàntics són les solucions a l’equació de Schrödinger, que només té solució exacta per als àtoms amb un electró (com el hidrogen).

Si l’àtom només té disponibles orbitals s (és el cas de l’hidrogen i l’heli), el màxim no és vuit, sinó dos. En canvi, tots els elements de transició tenen fins a cinc orbitals, el que fa que puguin tenir 10 electrons a la seva “capa de valència” (és el cas del Zn, Cd, Hg). Encara més gran és la “capa de valència” dels lantànids i actínids, que tenen fins a set orbitals, el que fa que hi puguin haver fins a 14 electrons (és el cas del Lu i el Lr)

Josep Duran,

Facultat de Química, Universitat de Girona.