como destribuir elétrons em camadas?
Soluções para a tarefa
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.
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 energia Camada Número máximo de elétrons
1º K 2
2º L 8
3º M 18
4º N 32
5º O 32
6º P 18
7º Q 2 (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
---------------------------------->
Subnível s p d f
Número máximo de elétrons 2 6 10 14
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.
Resumindo:
Nível Camada Nº máximo de elétrons Subníveis conhecidos
1º K 2 1s
2º L 8 2s e 2p
3º M 18 3s, 3p e 3d
4º N 32 4s, 4p, 4d e 4f
5º O 32 5s, 5p, 5d e 5f
6º P 18 6s, 6p e 6d
7º Q 2 (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
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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:
K - 1s2
L - 2s2 2p6
M - 3s2 3p6 3d5
N - 4s2 4p 4d 4f
O - 5s 5p 5d 5f
P - 6s 6p 6d
Q - 7s 7p
Resposta: K=2; L=8; M=13; N=2
2 - Distribuir os elétrons do átomo normal de xenônio (Z=54) em ordem de camada.
Solução:
K - 1s2
L - 2s2 2p6
M- 3s2 3p6 3d10
N- 4s2 4p6 4d10 4f
O- 5s2 5p6 5d 5f
P- 6s 6p 6d
Q- 7s 7p
Resposta: K=2; L=8; M=18; N=18; O=8
Há alguns elementos químicos cuja distribuição eletrônica não “bate” com o diagrama de Pauling.