26/05/2021

Distribuição eletrônica por camadas e pela notação NLx

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25/05/2021 - Júdse Luciano Ch. Zeca.

Como é sabido, o estudo da constituição da matéria existe desde os séculos passados, tendo começado fora das investigações científicas, ou seja, antes mesmo da existência da Química como ciência, determinadas individualidades (filósofos) já se interessaram por tais questões. Dentre eles, destacaram-se Aristóteles, Leucipo e Demócrito.

O conhecimento empírico produzido por esses pensadores impulsionou o desenvolvimento científico, e a constituição da matéria, assunto aqui evidenciado, teve seu início com o britânico J. Dalton. A partir disso, as investigações foram avançando até o nível de conhecimento atual ser alcançado, o qual permite não somente entender, mas também explicar melhor a constituição da matéria.

Nos diversos modelos publicados ao longo da história da Química, tornou-se compreensível o fato de que a matéria é constituída por unidades diminutas (microscópicas), as quais são, até hoje, tradicionalmente[1] conhecidas por átomos.   

No modelo atómico de Bohr, é estabelecido que os elétrons giram em volta do núcleo em diferentes órbitas. Elas foram designadas como camadas eletrônicas e são representadas por letras do alfabeto: K, L, M, N, O, P e Q.

Os estudos feitos determinaram que para cada camada existe uma quantidade máxima definida de elétrons:

K – 2 elétrons;

L – 8 elétrons;

M – 18 elétrons;

N – 32 elétrons;

O – 32 elétrons;

P – 18 elétrons;

Q – 8 elétrons.

Na Química, a distribuição eletrônica é vista como a representação do modo como os elétrons de um determinado átomo encontram-se distribuídos em sua eletrosfera. Assim, para distribuir os elétrons de terminado átomo em camadas, deve-se levar em conta que:

  • na camada mais próxima ao núcleo, adicionamos o número máximo de elétrons;
  • na última camada, não pode haver mais de 8 elétrons.

Exemplo: distribuição eletrônica do átomo de sódio (Na), Z=11.

K:2 L:8 e M:1

O modelo de distribuição por camadas é pouco preciso, ou seja, oferece pouca informação sobre o átomo estudado. Por isso, foi desenvolvido o modelo de distribuição eletrônica pela notação nlx:

n = nível ou camada de energia;

l = subnível ou subcamada de energia;

x = número de elétrons por subnível.

Esse modelo de distribuição eletrônica oferece informações além daquelas que podem ser conhecidas pela distribuição em camadas, definida pelo modelo de Bohr. Nota-se que apenas nesse novo caso é usado o conceito de subínivel.

A distribuição eletrônica pela notação nlx obedece o conhecido diagrama de Pauling, o qual nada mais é do que uma receita para a correta representação do modo como os elétrons de um determinado átomo encontram-se distribuídos em sua eletrosfera. Esse dispositivo fornece a ordem crescente de energia dos subníveis, que está representado na imagem a seguir:

Fonte: Urbesco e Salvador (2002)

É possível notar de modo claro a correspondência das camadas de Borh com os níveis energéticos apresentados no diagrama de Pauling. Assim, as camadas K, L, M, N, O, P e Q correspondem aos níveis 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7. Em cada camada ou nível de energia, os elétrons distribuem-se em subcamadas ou subníveis de energia, representados pelas letras minúsculas s, p, d, f.

A quantidade máxima de elétrons em cada subnível foi determinada experimentalmente. Destarte, para o subnível s, o número máximo de elétrons é 2; para p, é 6; d é 10; e para o subnível f, o número máximo de elétrons é 14. Vale ressaltar que  o número de subníveis que constitui cada nível de energia depende do número máximo de elétrons que cabe em cada nível.

Em síntese, temos:

Nível

Subnível

N.º máximo de elétrons

N.º de orbitais

1

s

2

s = 1 orbital

2

s, p

8

p = 3 orbitais

3

s, p, d

18

4

s, p, d, f

32

d = 5 orbitais

5

s, p, d, f

32

6

s, p, d

18

f = 7 orbitais

7

s, p

8

 

Aplicando a teoria apresentada, teremos, para os átomos a seguir, as seguintes distribuições:

 

3Li     :  1s2  2s1

11Na   :  1s2  2s2   2p6   3s1

9F      :  1s2  2s2   2p5

17Cl   :  1s2  2s2   2p6   3s2  3p5

 

Esse conteúdo tem sua importância — entre tantas, a mais relevante é facilitação da localização dos elementos químicos na Tabela Periódica e, em alguns casos, fornece a possibilidade de predição de certas propriedades físicas e químicas dos átomos dos elementos.

 

Para aprofundar a matéria, acesse a obra Fundamentos de Química Geral, por meio do link: https://www.editoraappris.com.br/produto/5056-fundamentos-de-qumica-geral

 

[1] Uso aqui a expressão tradicional, porém, atualmente sabemos que o termo “átomo” é incoerente com a realidade dessas partículas, pois já foi descoberto que, na verdade, são divisíveis.


 

 

 

 

Júdse Luciano Ch. Zeca. Graduado em Química pelo Instituto Superior de Ciências de Educação do Huambo (Isced-Huambo/Angola). Atualmente é professor universitário, funcionário da Escola Superior Pedagógica do Bié/Angola (ESPB), ligado ao Departamento de Ciências da Natureza, ministra as cadeiras de Química-Física, Química Geral e Práticas Pedagógica nos cursos de Ensino da Química e Ensino da Física. Também já ministrou aulas como professor de Química Geral, Química Analítica, Química Inorgânica, Bioquímica Clínica, Ecologia e Poluição em escolas públicas e privadas de nível médio na província do Bié/Angola.

E-mail: lucianozeca93@hotmail.com