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Escrever a configuração eletrônica de um elemento é o jeito mais fácil de enxergar a distribuição de elétrons nos seus átomos, mas às vezes essa distribuição pode ser muito longa. Sendo assim, cientistas desenvolveram um método mais prático, que envolve o uso de gases nobres para representar elétrons que não estão na camada de valência. Isso simplifica não só a configuração, mas também a compreensão de toda a estrutura química do elemento. Leia este artigo para entender como tudo funciona. [1] X Fonte de pesquisa
Passos
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Descubra o número de elétrons presentes no elemento. O número atômico de um elemento informa a quantidade de prótons que ele carrega. Como os elementos têm um mesmo número de átomos e elétrons quando estão em estado neutro, dá para usar esse valor simples. Na tabela periódica , ele fica logo acima dos símbolos químicos.
- Por exemplo: o símbolo químico do sódio é Na e o seu número atômico é 11.
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Estude as camadas eletrônicas e os subníveis de energia. A primeira camada eletrônica tem somente o subnível de energia s ; a segunda, os subníveis s e p ; a terceira, os subníveis s , p e d ; a quarta tem os subníveis s , p , d e f . Existem outras quatro camadas, mas geralmente elas não são tão importantes quanto as anteriores. [2] X Fonte de pesquisa
- Cada subnível de energia s pode conter, no máximo, dois elétrons.
- Cada subnível de energia p pode conter, no máximo, seis elétrons.
- Cada subnível de energia d pode conter, no máximo, dez elétrons.
- Cada subnível de energia f pode conter, no máximo, 14 elétrons.
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Entenda como acontece a distribuição eletrônica. O diagrama de Linus Pauling (ou princípio de Aufbau) postula que é preciso adicionar elétrons aos subníveis de energia mais baixos antes de adicionar aos subníveis mais altos. Cada um desses subníveis pode ter vários orbitais, mas cada orbital só consegue conter dois elétrons de cada vez. O subnível s tem um orbital; o p , três; o d tem cinco; e o f tem sete. [3] X Fonte de pesquisa
- O subnível d tem um pouco mais de energia que o s da camada eletrônica mais baixa. Por isso, o subnível s da camada mais alta fica completa antes do subnível d da mais baixa. Nesse caso, a notação da configuração eletrônica ficaria assim: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 .
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Escreva a configuração eletrônica a partir da regra diagonal. O jeito mais fácil de memorizar quantos elétrons preenchem cada camada é usar a regra diagonal, que inclui todas as camadas e os subníveis de energia. Você só precisa desenhar linhas diagonais saindo do canto superior direito e terminando no canto inferior esquerdo. O resultado fica assim: [4] X Fonte de pesquisa
- 1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7s 7p. - Por exemplo: a configuração eletrônica do sódio (que tem 11 elétrons) é 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 .
- 1s
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Descubra qual vai ser o último orbital de cada configuração. Dê uma olhada na tabela periódica para descobrir a última subcamada e o último subnível de energia da configuração eletrônica. Primeiro, determine em que grupo o elemento se encontra ( s , p , d ou f ). Depois, determine a fileira. Por último, determine a coluna. [5] X Fonte de pesquisa
- Por exemplo: como o sódio fica no grupo s , esse é o último orbital dessa configuração eletrônica. Ele fica na terceira fileira e na primeira coluna, indicando que o último orbital é 3s 1 . Siga esse raciocínio para provar a sua resposta.
- A regra muda um pouco no orbital de d . A primeira fileira dos elementos do grupo d começa na quarta fileira, mas você tem que subtrair 1 do número total — pois os níveis s são mais baixos que os d . Por exemplo: o vanádio termina em 3d 3 . [6] X Fonte de pesquisa
- Você também pode provar a sua resposta somando todos os valores sobrescritos. Eles devem ser iguais ao número de elétrons no elemento. Se a conta não fechar, refaça todo o processo e descubra o que deu errado.
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Entenda a configuração eletrônica de gases nobres. A configuração eletrônica de gases nobres é uma espécie de atalho para escrever toda a configuração de um elemento. Apesar disso, ela ainda traz informações relevantes sobre os elétrons da camada de valência. [7] X Fonte de pesquisa
- Você vai ter que usar gases nobres para representar todos os elétrons que não estão na camada de valência.
- Os gases nobres são hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio. Eles ficam na última coluna da tabela periódica.
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Identifique o gás nobre no período antes do elemento. O período de um elemento corresponde à fileira horizontal em que ele se encontra. Por exemplo: se o elemento está na quarta fileira da tabela periódica, quer dizer que ele ocupa o quarto período. Nesse caso, você vai usar o gás nobre que está no terceiro . Veja uma lista de gases e seus respectivos períodos: [8] X Fonte de pesquisa
- 1: hélio.
- 2: neônio.
- 3: argônio.
- 4: criptônio.
- 5: xenônio.
- 6: radônio.
- Por exemplo: o sódio fica no terceiro período. Aqui, vamos usar o neônio como gás nobre, já que ele está no segundo.
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Troque o gás nobre pelo mesmo número de elétrons que ele tem. Dá para fazer isso de duas maneiras diferentes. Você pode escrever toda a configuração eletrônica do gás nobre e, depois, trocar essa configuração pelo seu elemento de interesse. Se preferir, pode também remover o mesmo número de elétrons que o gás tem do elemento cuja configuração você pretende escrever. [9] X Fonte de pesquisa
- Por exemplo: o sódio tem 11 elétrons, enquanto o neônio tem dez.
- Assim, a configuração eletrônica completa do sódio seria 1s 2s 2 2 2p 6 3s 1 , ao passo que a do neônio seria 1s 2s 2 2 2p 6 . Como se vê, o sódio tem um 3s 1 que falta no neônio — e, portanto, a configuração do gás nobre daquele é [Ne]3s 1 .
- Você pode ainda somar os números subscritos dos subníveis de energia até chegar a dez. Remova esses subníveis e deixe o resto. Na hora de escrever a configuração, vai sobrar um elétron: [Ne]3s 1 .
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Avisos
- O número de átomos só é igual ao número de elétrons quando o átomo do elemento está neutro. Isso não acontece quando se trata de um íon. Se ele tiver a carga de -1, é porque tem um elétron a mais; se tiver -2, é porque são dois a mais; e assim por diante.
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Referências
- ↑ https://socratic.org/chemistry/the-electron-configuration-of-atoms/noble-gas-shorthand
- ↑ http://www.chemtube3d.com/A%20Level%20orbitals.htm
- ↑ http://www.iun.edu/~cpanhd/C101webnotes/modern-atomic-theory/aufbau-principle.html
- ↑ http://terpconnect.umd.edu/~wbreslyn/chemistry/electron-configurations/
- ↑ http://terpconnect.umd.edu/~wbreslyn/chemistry/electron-configurations/
- ↑ https://youtu.be/Nz7C08t1eSc?t=3m54s
- ↑ https://socratic.org/chemistry/the-electron-configuration-of-atoms/noble-gas-shorthand
- ↑ http://www.ck12.org/chemistry/Noble-Gas-Configuration/lesson/Noble-Gas-Configuration-CHEM/
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=AOxaVdA-Sv0
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