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Resumo Teórico - Distribuição Eletrônica

Distribuição Eletrônica

Para a compreensão completa deste texto sobre Distribuição Eletrônica, recomendamos a leitura dos Resumos Teóricos de Estrutura Atômica e  Teorias Atômicas (Parte 1 e Parte 2).

Distribuição eletrônica

O modelo atômico mais recente nos diz que o átomo é formado por prótons e nêutrons localizados no núcleo e elétrons situados na elestrosfera.

De acordo com o princípio da Incerteza de Heinsenberg não é possível calcular a posição e a velocidade de um elétron, pois como se trata de uma partícula infinitamente pequena, o ato de medir alteraria as determinações.

Por esse motivo, um elétron é mais bem caracterizado por sua energia do que por sua posição ou velocidade.

Camadas ou níveis energéticos

Os elétrons de um átomo estão distribuídos em camadas de acordo com o nível energético. As camadas são representadas pelas letras K, L, M, N, O P e Q ou por números em ordem crescente (1 a 7). Cada camada suporta um número máximo de elétrons:

tabela de camadas energéticas

A partir dessas informações já podemos fazer a distribuição eletrônica de um átomo com número de elétrons conhecido.

Exemplo:

11Na – o sódio tem número atômico igual a 11, que corresponde ao número de prótons. Como o elemento é neutro, então o número de prótons é igual ao número de elétrons, ou seja, 11. Fazendo a distribuição eletrônica temos: K-2 elétrons, L-8 elétrons e M-1 elétron.

Subníveis energéticos

Cada camada está dividida em subníveis, que são representados pelas letras minúsculas s, p d e f. Cada subnível suporta um número máximo de elétrons:

tabela de subníveis energéticos

Os elétrons tendem a ocupar a camada e o subnível em ordem crescente de energia. Para facilitar o entendimento dessa distribuição eletrônica, o cientista Linus Pauling criou um diagrama que usamos até hoje (Figura 1).

Para entender o diagrama, precisamos conhecer a simbologia utilizada. O número na frente representa o nível de energia, também chamado de número quântico principal. A letra minúscula mostra o subnível (s, p, d ou f) e o número sobrescrito indica o número de elétrons.

1s²

Diagrama de Pauling e a simbologia utilizada

Diagrama de Pauling e a simbologia utilizada

 

O preenchimento dos elétrons deve ser sempre feito no sentido diagonal como mostram as setas.

Exemplo:

9F: 9 elétrons – 1s2 2s2 2p5

17Cl: o átomo de cloro neutro possui 17 elétrons, mas nesse caso ele possui uma carga negativa, indicando que recebeu 1 elétron, logo devemos fazer a distribuição de 18 elétrons: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.

Classificações

A última camada preenchida, ou seja, a de maior energia, também é chamada de camada de valência. Os elétrons situados na camada de valência formam as ligações químicas e também são responsáveis pelas reações químicas.

Nos exemplos apresentados acima podemos dizer que o átomo de flúor possui 7 elétrons na camada de valência (camada 2) e o ânion cloreto 8 elétrons (camada 3).

Como foi dito anteriormente, não se pode determinar a posição exata de um elétron, mas Erwin Schrondiger conseguiu calcular uma região no espaço onde há uma maior probabilidade de se achar um elétron, região na qual ele chamou de orbital.

Cada subnível energético possui um número determinado de orbitais (s – 1 orbital, p – 3 orbitais, d – 5 orbitais e f – 7 orbitais). Cada orbital contém no máximo 2 elétrons.

Mas como partículas com mesma carga (negativa, no caso de elétrons) podem permanecer próximas sem se repelirem? Os elétrons de um mesmo orbital giram em sentidos opostos gerando um campo magnético de atração. Essa rotação chamamos de spin.

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