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Como vai? Hoje vamos aprender a como fazer a configuração eletrônica dos elementos da tabela periódica. É bem Prático & Básico, você verá. Antes de mais nada, gostaria de receber sugestões de conteúdos, para que eu possa explicá-los por meio das postagens! Chega mais e vamos ao que interessa!
NÍVEIS DE ENERGIA
Dando continuidade ao modelo atômico de Rutherford, o físico dinamarquês Niels Bohr organizou os elétrons em níveis de energia (ou camadas). São 7 níveis. Cada nível suporta até uma certa quantidade de elétrons. Vejamos o esquema.
K (nível 1) - 2 elétrons;
L (nível 2) - 8 elétrons;
M (nível 3) - 18 elétrons;
N (nível 4) - 32 elétrons;
O (nível 5) - 32 elétrons;
P (nível 6) - 18 elétrons;
Q (nível 7) - 2 elétrons.
SUBNÍVEIS DE ENERGIA
Os subníveis são aqueles que compõem os níveis de acordo com seu valor máximo. São 4 subníveis. Cada subnível suporta até uma certa quantidade de elétrons também. Vejamos o esquema.
s (subnível 1) - 2 elétrons;
p (subnível 2) - 6 elétrons;
d (subnível 3) - 10 elétrons;
f (subnível 4) - 14 elétrons.
DIAGRAMA DAS DIAGONAIS
Sabendo quais são os níveis e subníveis de energia, vamos organizá-los através do diagrama das diagonais (Pauling). Observe.
Funciona do seguinte modo: A soma do máximo de elétrons presentes nos subníveis é igual à quantidade de elétrons que um nível suporta. Por exemplo, o nível P (6) suporta 18 elétrons. A soma dos subníveis (2 + 6 + 10) é igual a 18. Por isso a organização logo acima.
As setas servem para você organizar em forma de expressão o que está presente na tabela. Quando uma seta termina, vamos para o começo da outra seta e assim sucessivamente. Baseado nisso, representarei esse diagrama na sua ordem.
1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p6, 7s2, 5f14, 6d10.
Essa é a ordem que se pode retirar do diagrama das diagonais. Na verdade, esse diagrama serve apenas para facilitar, pois é muito fácil de fazer. A partir dele que você tira a ordem. A partir da ordem que você faz a configuração eletrônica dos elementos.
EXPLICANDO EXEMPLOS
Vamos fazer a configuração eletrônica de alguns elementos (neutros). Haverá breves explicações para cada exemplo. Vejamos.
[He] (Z = 2): 1s2
[Be] (Z = 4): 1s2, 2s2
[Ne] (Z = 10): 1s2, 2s2, 2p6
[Mg] (Z = 12): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2
[Ar] (Z = 18): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6
[Ca] (Z = 20): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2
Para o exemplo acima, podemos perceber que todos os subníveis usaram de sua capacidade máxima. Vejamos o próximo.
[Li] (Z = 3): 1s2, 2s1
[B] (Z = 5): 1s2, 2s2, 2p1
[Si] (Z = 14): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p2
[P] (Z = 15): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p3
Já para esse exemplo, podemos perceber que o último subnível não está na sua capacidade máxima. Para elementos químicos como esses, podemos alterar o último subnível para que a soma dos subníveis seja igual ao número de elétrons.
GANHANDO E PERDENDO ELÉTRONS
Se a quantidade de elétrons muda, consequentemente a configuração eletrônica também. Vejamos mais alguns exemplos!
[Li-] (Z = 3): 1s2, 2s2
[P4-] (Z = 15): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s1
[Ca3-] (Z = 20): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d3
Quando um átomo ganha elétrons, aumenta a quantidade de elétrons do último subnível. Caso já esteja em sua capacidade máxima, será no próximo subnível. No caso, quem ganha é o subnível mais energético.
Agora vamos ver como seria o caso Perdendo Elétrons, comparando com o átomo neutro.
[Fe3+] (Z = 26): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d5
[Fe2+] (Z = 26): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d6
[Fe] (Z = 26): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d6
Perceba que quem perdeu elétrons foi o último subnível da última camada (4s) em [Fe2+]. Já em [Fe3+], já que tinha perdido todos os dois elétrons em (4s), perdeu também em (3d), por ser o último subnível da última camada presente. No caso, quem perde é o subnível mais externo.
DISTRIBUIÇÃO POR NÍVEIS
Essa parte, se entendeu todo o resto, fica fácil. Você vai apenas descobrir quantos elétrons há em cada nível de um átomo. Vou dar exemplos, primeiramente.
[He] (Z = 2): K = 2
[Be] (Z = 4): K = 2 // L = 2
[Ne] (Z = 10): K = 2 // L = 8
[P4-] (Z = 15): K = 2 // L = 8 // M = 11 // N = 1
[Si] (Z = 14): K = 2 // L = 8 // M = 4
[Fe3+] (Z = 26): K = 2 // L = 8 // M = 13
[Fe] (Z = 26): K = 2 // L = 8 // M = 14 // N = 2
Basta somar o número de elétrons dos subníveis. Vimos que M é o nível 3, então a soma dos elétrons dos subníveis que possuem o número três (3s + 3p + 3d) vai dar o valor do nível M. No exemplo do [Fe3+], ele tem 13 elétrons no nível M, porque (3s2 + 3p6 + 3d5 = 13). Se caso não existisse o subnível (3d), eu não o incluiria nessa soma!
Para ficar mais fácil, faça a configuração eletrônica na ordem geométrica, desse jeito.
[Fe] (Z = 26): 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d6, 4s2
Pronto! Agora é só somar os subníveis para descobrir quantos elétrons possuem cada nível.
Então é isso! Espero que tenham gostado dessa postagem e de sua extensão. É um conteúdo chatinho, eu concordo, mas o aprendizado é um processo demorado, fruto de muito tempo de desenvolvimento. Infelizmente não colocarei nenhum exercício nesta postagem, mas recomendarei esse exercício.
Vejo você em breve.
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