Qual o subnível mais energético e o subnível mais externo respectivamente do ferro?

A distribuição eletrônica refere-se ao modo em que os elétrons estão distribuídos nas camadas ou níveis de energia que ficam ao redor do núcleo do átomo.

O modelo atômico de Rutherford-Böhr mostra que o átomo possui um núcleo com prótons e nêutrons, além de uma eletrosfera formada por várias camadas eletrônicas, com valores de energia específicos para cada tipo de átomo.

Veja também: Distribuição eletrônica em orbitais – distribuição feita nos orbitais de cada subnível

Camadas eletrônicas ou níveis de energia

Para os elementos conhecidos atualmente, existem, no máximo, sete camadas que são representadas, respectivamente (de dentro para fora), pelas letras K, L, M, N, O, P e Q.

Por exemplo, abaixo temos os elétrons do berílio. Ele possui 4 elétrons no total, distribuídos em duas camadas eletrônicas. Assim, a sua distribuição eletrônica é dada por: 2 – 2.

No entanto, os elétrons não se distribuem de qualquer forma nessas camadas, havendo, portanto, algumas regras a serem seguidas para essa distribuição. Por exemplo, a primeira camada (K) suporta no máximo 2 elétrons, e a camada de valência (a última camada a ser preenchida) pode possuir no máximo 8 elétrons.

Esses e outros fatores ocorrem porque os elétrons distribuem-se nas camadas eletrônicas de acordo com subníveis de energia, que são identificados pelas letras s, p, d, f, que aumentam de energia nessa ordem respectiva. Cada nível comporta uma quantidade máxima de elétrons distribuídos nos subníveis de energia.

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Diagrama de Linus Pauling

Para tornar mais fácil a distribuição dos elétrons dos átomos nas camadas eletrônicas, o cientista Linus Pauling (1901-1994) criou uma representação gráfica que facilitou a visualização da ordem crescente de energia e a realização da distribuição eletrônica.

Essa representação passou a ser chamada de diagrama de Pauling, sendo também conhecida como diagrama de distribuição eletrônica ou, ainda, diagrama dos níveis energéticos, e está exposta abaixo:

Antes de você poder realizar a distribuição eletrônica de um átomo por meio do diagrama de Pauling, é necessário saber qual a quantidade máxima de elétrons que pode ser distribuída em cada nível e subnível. Isso está evidenciado a seguir:

Quantidade máxima de elétrons por níveis

Níveis

Quantidade máxima de elétrons

K

2

L

8

M

18

N

32

O

32

P

18

Q

8

Quantidade máxima de elétrons por subníveis

Subníveis

Quantidade máxima de elétrons

s

2

p

6

d

10

f

14

Além disso, lembre-se de que os elétrons vão preenchendo esses subníveis de acordo com a ordem crescente de energia, que, no diagrama de Pauling, é dada pelo sentido das setas.

Agora sim, vejamos um exemplo de como aplicar esses conceitos na distribuição eletrônica:

Exemplo 1:

Vamos realizar a distribuição eletrônica do magnésio (Mg), cujo número atômico (Z - número de prótons) é igual a 12.

Visto que está no estado fundamental, a quantidade de elétrons e de prótons é igual, ou seja, temos que distribuir 12 elétrons.

Começaremos pelo subnível 1s, onde só cabem 2 elétrons, e continuaremos preenchendo e seguindo as setas até completar 12 elétrons:

Observe que a distribuição eletrônica do magnésio em subníveis de energia é dada por: 1s2 2s2 2p6 3s2.

Já a distribuição eletrônica por camadas foi: 2 – 8 – 2, ou seja, o átomo desse elemento possui 2 elétrons na camada K, 8 elétrons na camada L e 2 dois elétrons na camada M.

Membro da escola austríaca de economia, Mises foi um dos pilares do liberalismo no século XX. Não foi um filósofo de formação, nem se dedicou muito à filosofia, mas deixou bases para uma filosofia econômica e é alvo de críticas negativas e positivas nas discussões teóricas atuais.

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As regras detalhadas dessa distribuição podem ser encontradas nos dois textos seguintes em nosso site: “Distribuição eletrônica de elétrons” e “Regras de distribuição eletrônica”.

A distribuição eletrônica de íons funciona inicialmente da mesma forma que a feita para átomos no estado neutro; com apenas uma diferença. Visto que um íon é um átomo que ganhou ou perdeu elétrons, devemos levar isso em consideração e fazer o seguinte:

Uma observação importante é: a alteração é feita no subnível mais externo e não no mais energético.

Se o íon for um cátion, devemos retirar os elétrons que ele perdeu. Vejamos um exemplo:

O átomo de ferro (número atômico = 26) tem a seguinte distribuição eletrônica nos subníveis em ordem energética: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Já quanto às camadas eletrônicas, temos: K = 2; L = 8; M = 14; N = 2.

Essa distribuição é mostrada no diagrama de Pauling abaixo:

Quando o átomo de ferro perde 2 elétrons, ele se transforma no cátion Fe2+. Assim, ao fazer a sua distribuição eletrônica temos que retirar 2 elétrons da última camada (N) e não do subnível mais energético, conforme mostrado abaixo:

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Desse modo, a distribuição eletrônica do cátion Fe2+ é dada por:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6     ou      K = 2; L = 8; M = 14

Agora, se tivermos que realizar a distribuição eletrônica de um ânion, devemos acrescentar os elétrons que ele recebeu.Veja como se faz isso no exemplo a seguir:

O ânion enxofre (16S2-) é formado a partir do átomo de enxofre (16S) pelo ganho de 2 elétrons, conforme indicado pela carga 2-. Sua distribuição eletrônica no estado fundamental é dada por:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p4      ou      K = 2; L = 8; M = 6

Nesse caso, o último subnível é o mesmo que o subnível energético, o 3p. Assim, acrescentamos nele os dois elétrons do ânion enxofre:

Qual o subnível mais energético é o subnível mais externo do ferro?

Qual o subnível mais energético é o subnível mais externo?

Qual é a camada mais energética do ferro?

Qual é o número atômico do elemento que apresenta o subnível mais energético?