Qual a distribuição eletrônica do íon cátion Fe2+ que tem número atômico 26?

CONFIGURAÇÃO OU ESTRUTURA ELETRÔNICA

      Consiste na distribuição dos elétrons nos orbitais do átomo neutro. Este arranjo de eletrons é obtido utilizando-se os níveis de energia para descrever os átomos multieletrônicos. Esse procedimento é conhecido como “principio de aufbau ou da construção”.

      Vejamos alguns exemplos:

H 1s¹
He 1s²

Exceção:

Em vez de colocar 2 elétrons no orbital 4s e 4 elétrons no 3d decorre do fato de a configuração contendo orbitais semipreenchidos ser a mais estável (menor energia) por causa da diminuição da repulsão entre os elétrons no mesmo orbital (Cargas negativas). Por isso a configuração correta é 3d5  e 4s1 

Essa consideração pode ser estendida para outros orbitais do mesmo tipo ( 4d, 5d, etc).

• A distribuição eletrônica dos íons

A distribuição eletrônica dos íons é semelhante à dos átomos neutros. No entanto, é importante notar que um íon se forma a partir dos elétrons que o átomo irá ganhar ou perder. Os eletrons serão adicionados ou retirados da última camada eletrônica, ou camada  de valência (que é a camada mais afastada do núcleo).

Para o átomo de ferro (número atômico = 26) tem a seguinte distribuição eletrônica:

Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 

Quando o átomo de ferro perde 2 elétrons passará a íon Fe2+, este terá a seguinte distribuição eletrônica:

Fe2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6  ou  K=2; L=8; M=14;

se o átomo de ferro perder 3 elétrons,  passará a íon Fe3+ e terá a seguinte distribuição eletrônica:

Fe3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5  ou  K=2; L=8; M=13;

• DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA MODERNA

Para elementos de Z elevado. Essa representação é feita a partir do cerne do gás nobre que antecede o elemento na tabela periódica.

Os gases nobres são:

10Ne à 1s2 2s2 2p6

18Ar à 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

36Kr à 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

54Xe à 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6

86Rn à 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6

Exemplos:

Li (Z=3):          1s2 2s1                           ou  [He] 2s1
O (Z=8):           1s2 2s2 2p4                    ou  [He] 2s2 2p4
S (Z=16):         1s2 2s2 2p6 3s2 3p4        ou [Ne] 3s2 3p4

No texto “Distribuição eletrônica” explicamos como é feita a distribuição eletrônica dos elétrons de cada átomo em níveis e subníveis de energia.

Mas como realizar essa distribuição quando se trata de íons?

O íon é formado quando um átomo, ou um grupo de átomos, ganha ou perde elétrons.

Se o átomo ganhar elétrons, o íon formado é chamado de ânion; mas, se perder elétrons, ele será um cátion. Em ambos os casos devemos lembrar que o ganho ou a perda de elétrons sempre ocorre na camada de valência, isto é, na camada mais externa do átomo. Portanto, a distribuição eletrônica dos íons será diferenciada da distribuição eletrônica dos elétrons na última camada.

Para entender como isso ocorre, veja alguns exemplos em cada caso:

• Distribuição eletrônica de ânions:

Os ânions são íons negativos, que ganharam elétrons. Desse modo, para obtermos a distribuição correta dos ânions, temos que cumprir dois passos:

(1º) Realizar a distribuição eletrônica do átomo do elemento, normalmente, colocando a quantidade total de elétrons desse átomo no estado fundamental, nos níveis e subníveis do diagrama de Pauling;

(2º) Adicionar os elétrons que foram ganhos no nível e no subnível mais externos (e não mais energéticos), que estiverem incompletos, do átomo no estado fundamental. 

Exemplo: Distribuição eletrônica do ânion brometo 8035Br-1:

(1º) Partimos da distribuição do bromo no estado fundamental: 8035Br (Z = 35):

Escrevendo a distribuição eletrônica, por extenso, em ordem de energia (ordem das setas diagonais), temos: 1s2   2s2   2p6   3s2   3p6   4s2   3d10  4p5

(2º) Observe que o nível mais externo é o 4p5e ele está incompleto, pois no subnível p cabem no máximo 6 elétrons. Por isso, adicionaremos o elétron que o bromo ganhou (que é indicado pela carga -1) nesse subnível, passando para 4p6:

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Portanto, a distribuiçãoeletrônica, por extenso, em ordem de energia do ânion brometo fica assim: 1s2   2s2   2p6   3s2   3p6   4s2   3d10   4p6

• Distribuição eletrônica de cátions:

Os cátions são íons positivos, que perderam elétrons. De modo que a única diferença de sua distribuição eletrônica para a distribuição eletrônica dos ânions é que será feita a subtração dos elétrons que foram perdidos a partir do nível e subnível mais externos do átomo no estado fundamental.

Exemplo: Distribuição eletrônica do cátion ferro II 5626Fe+2:

(1º) Partimos da distribuição do ferro no estado fundamental: 5626Fe (Z = 26):

Escrevendo a distribuição eletrônica, por extenso, em ordem de energia: 1s2   2s2   2p6   3s2   3p6   4s2   3d6

(2º) Retiramos os dois elétrons que o ferro perdeu (mostrados pela carga +2) no nível mais externo, que é o 4s2. Lembre-se que não é no mais energético, por isso não retiramos do nível 3d6:

Desse modo, a distribuição eletrônica em ordem crescente de energia do cátion ferro II fica assim: 1s2   2s2   2p6   3s2   3p6   3d6

Aproveite para conferir nossas videoaulas relacionada ao assunto:

Qual a distribuição eletrônica do íon cátion Fe2+ que tem número atômico 26?

Qual é a distribuição eletrônica para o íon 26fe

Qual a distribuição eletrônica do átomo de ferro com número atômico igual a 26 é número de massa igual a 56?

Qual a distribuição eletrônica em camadas do átomo de ferro 26fe56?