Um átomo neutro no estado fundamental apresenta sua distribuição eletrônica

A distribuição eletrônica é a forma como os elementos químicos são ordenados considerando o número de elétrons que eles possuem e a sua proximidade do núcleo atômico.

Esse é um importante conteúdo do estudo da Química. Teste os seus conhecimentos sobre o assunto resolvendo as questões abaixo:

Questão 1

(Mack-2003) Uma distribuição eletrônica possível para um elemento X, que pertence à mesma família do elemento bromo, cujo número atômico é igual a 35, é:

a) 1s2, 2s2, 2p5
b) 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p1
c) 1s2, 2s2, 2p2
d) 1s2, 2s2, 2p6, 3s1
e) 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d5

Ver Resposta

Alternativa correta: a) 1s2, 2s2, 2p5.

Os elementos que fazem parte da mesma família na tabela periódica geralmente apresentam a mesma terminação na distribuição eletrônica.

Portanto, podemos fazer a distribuição eletrônica do bromo e identificar em qual subnível estará o elétron mais energético.

Carolina Batista

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).

Os elétrons estão distribuídos em camadas ao redor do núcleo. Admite-se a existência de 7 camadas eletrônicas, designados pelas letras maiúsculas:

K,L,M,N,O,P e Q. À medida que as camadas se afastam do núcleo, aumenta a energia dos elétrons nelas localizados.

As camadas da eletrosfera representam os níveis de energia da eletrosfera. Assim, as camadas K,L,M,N,O, P e Q constituem os 1º, 2º, 3º, 4º, 5º, 6º e 7º níveis de energia, respectivamente.

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Mapa Mental: Distribuição Eletrônica

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Por meio de métodos experimentais, os químicos concluíram que o número máximo de elétrons que cabe em cada camada ou nível de energia é:

Nível de energiaCamadaNúmero máximo de elétrons1ºK22ºL83ºM184ºN325ºO326ºP187ºQ2 (alguns autores admitem até 8)

Em cada camada ou nível de energia, os elétrons se distribuem em subcamadas ou subníveis de energia, representados pelas letras s,p,d,f, em ordem crescente de energia.

O número máximo de elétrons que cabe em cada subcamada, ou subnivel de energia, também foi determinado experimentalmente:

energia crescente
---------------------------------->

SubnívelspdfNúmero máximo de elétrons261014

O número de subníveis que constituem cada nível de energia depende do número máximo de elétrons que cabe em cada nível. Assim, como no 1ºnível cabem no máximo 2 elétrons, esse nível apresenta apenas um subnível s, no qual cabem os 2 elétrons. O subnível s do 1º nível de energia é representado por 1s.

Como no 2º nível cabem no máximo 8 elétrons, o 2º nível é constituído de um subnível s, no qual cabem no máximo 2 elétrons, e um subnível p, no qual cabem no máximo 6 elétrons. Desse modo, o 2º nível é formado de dois subníveis, representados por 2s e 2p, e assim por diante.

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Resumindo:

NívelCamadaNº máximo de elétronsSubníveis conhecidos1ºK21s2ºL82s e 2p3ºM183s, 3p e 3d4ºN324s, 4p, 4d e 4f5ºO325s, 5p, 5d e 5f6ºP186s, 6p e 6d7ºQ2 (alguns autores admitem até 8)7s 7p

Linus Carl Pauling (1901-1994), químico americano, elaborou um dispositivo prático que permite colocar todos os subníveis de energia conhecidos em ordem crescente de energia. É o processo das diagonais, denominado diagrama de Pauling, representado a seguir. A ordem crescente de energia dos subníveis é a ordem na sequência das diagonais.

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p
---------------------------------------------------------->
energia crescente de energia

Acompanhe os exemplos de distribuição eletrônica:

1 - Distribuir os elétrons do átomo normal de manganês (Z=25) em ordem de camada.

Solução:

O símbolo "Z" corresponde ao número atômico, que é a quantidade de prótons que o átomo possui em seu núcleo. Quando o átomo está no estado fundamental, a quantidade de prótons é igual à quantidade de elétrons. Assim, se Z=25, isto significa que no átomo normal de manganês há 25 elétrons. Aplicando o diagrama de Pauling, teremos:

As regras detalhadas dessa distribuição podem ser encontradas nos dois textos seguintes em nosso site: “Distribuição eletrônica de elétrons” e “Regras de distribuição eletrônica”.

A distribuição eletrônica de íons funciona inicialmente da mesma forma que a feita para átomos no estado neutro; com apenas uma diferença. Visto que um íon é um átomo que ganhou ou perdeu elétrons, devemos levar isso em consideração e fazer o seguinte:

Uma observação importante é: a alteração é feita no subnível mais externo e não no mais energético.

Se o íon for um cátion, devemos retirar os elétrons que ele perdeu. Vejamos um exemplo:

O átomo de ferro (número atômico = 26) tem a seguinte distribuição eletrônica nos subníveis em ordem energética: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Já quanto às camadas eletrônicas, temos: K = 2; L = 8; M = 14; N = 2.

Essa distribuição é mostrada no diagrama de Pauling abaixo:

Quando o átomo de ferro perde 2 elétrons, ele se transforma no cátion Fe2+. Assim, ao fazer a sua distribuição eletrônica temos que retirar 2 elétrons da última camada (N) e não do subnível mais energético, conforme mostrado abaixo:

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Desse modo, a distribuição eletrônica do cátion Fe2+ é dada por:

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

Agora, se tivermos que realizar a distribuição eletrônica de um ânion, devemos acrescentar os elétrons que ele recebeu.Veja como se faz isso no exemplo a seguir:

O ânion enxofre (16S2-) é formado a partir do átomo de enxofre (16S) pelo ganho de 2 elétrons, conforme indicado pela carga 2-. Sua distribuição eletrônica no estado fundamental é dada por:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p4      ou      K = 2; L = 8; M = 6

Nesse caso, o último subnível é o mesmo que o subnível energético, o 3p. Assim, acrescentamos nele os dois elétrons do ânion enxofre:

Qual é a distribuição eletrônica no estado fundamental?

O que significa dizer que um átomo neutro no estado fundamental?

Qual a distribuição eletrônica em camadas do átomo de ferro no estado neutro 26 elétrons )?

Quantos elétrons comportam em um orbital do tipo F?