Distribuição eletrônica

O que é a distribuição eletrônica?

A distribuição eletrônica é a maneira em que os elétrons estão distribuídos em um determinado átomo.

A organização dos elétrons em níveis e subníveis de energia ocorreu após o modelo atômico de Rutherford-Bohr. Nesse modelo, o átomo apresenta nêutrons e prótons no núcleo enquanto os elétrons estão numa nuvem chamada de eletrosfera que apresenta diferentes camadas eletrônicas com valores distintos de energia. 

Camadas eletrônicas

Atualmente, existem 7 camadas eletrônicas denominadas de K, L,M, N, O, P, Q que constituem os níveis 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 de energia, respectivamente. Cada camada pode conter um número máximo específico de elétrons e conforme se afaste do núcleo do átomo, maior a energia dos elétrons presentes nela. 

Subníveis de energia

Além disso, em cada camada ou nível de energia, os elétrons estão dispostos em subcamadas ou subníveis de energia. São identificados pelas letras: s, p, d, f e apresentam ordem crescente de energia, respectivamente. Assim como as camadas eletrônicas, cada subnível pode conter um número máximo de elétrons. 

Com base nessas informações, sabe-se que cada camada é formada por diferentes subníveis de acordo com o seu número máximo de elétrons. A camada M, por exemplo, pode receber apenas 2 elétrons e por isso, só é formada pelo subnível s. Já a camada L, que pode receber 8 elétrons, é formada pelos subníveis s e p e assim por diante. 

Por meio da distribuição eletrônica pode-se determinar: o número de elétrons no subnível mais energético e o número de elétrons na camada mais externa. O subnível mais energético é o último subnível a ser preenchido, enquanto a camada mais externa representa a camada de valência do átomo, uma vez que se localiza mais distante do núcleo. 

Como fazer distribuição eletrônica?

Para facilitar, o químico norte americano Linus Carl Pauling (1901-1994) elaborou uma representação que permitiu a visualização da distribuição eletrônica e dos níveis crescentes de energia. Esse diagrama é conhecido como diagrama das diagonais ou diagrama de Pauling e as setas em sentido diagonal mostram a ordem em que ocorre o preenchimento em forma crescente de energia dos subníveis e camadas eletrônicas.

Para realizar a distribuição eletrônica dos elétrons dos átomos segue-se o diagrama de Pauling de acordo com a orientação das setas presentes nas diagonais. Cada subnível é preenchido com o número máximo de elétrons permitido nas camadas eletrônicas até se atingir o número de elétrons do átomo em questão. 

Exercícios de distribuição eletrônica 

Para compreender e visualizar melhor como realizar a distribuição dos elétrons, veja alguns exemplos. Como estamos analisando átomos em seu estado fundamental, o número de elétrons é igual ao número atômico dos elementos. 

1. Carbono

Como o número atômico do carbono é 6, sua distribuição se dá:

Logo, a distribuição eletrônica do carbono é: 1s² 2s² 2p². 

2. Oxigênio

O oxigênio possui número atômico igual a 8. Sendo assim:

Por fim, a distribuição eletrônica do oxigênio é: 1s² 2s² 2p⁴.

3. Cloro  

Para o cloro (Z=17):

Logo, a configuração eletrônica do cloro é: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.

4. Cálcio 

O número atômico do cálcio é 20, logo:

Assim, temos que a distribuição do cálcio é: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².

5. Ferro

O ferro apresenta número atômico igual a 26. Atentando-se ao número máximo de elétrons permitido em cada subnível e camada de energia, tem-se: 

Desse modo, a distribuição eletrônica do ferro é: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶.