Aula 04 - Distribuição Eletrônica

Prévia do material em texto

QUÍMICA GERAL
Aula 04 - Distribuição Eletrônica
Autor: EXATAS para Engenheiros Data: 27 de dezembro de 2020.
1 Distribuição eletrônica no átomo
Já vimos que Bohr complementou o modelo que havia sido proposto por Rutherford.
Segundo Bohr os elétrons, que estão ao redor do núcleo do átomo, giram em camas eletrô-
nicas ou níveis de energia, sem gastar energia.
Para os elementos químicos (naturais ou artificiais1) conhecidos até hoje distribuímos os
elétrons em 7 camadas eletrônicas. Cada uma delas admite um número máximo de elétrons
possível.
Esquematicamente teríamos:
Figura 1: Camadas da eletrosfera
1Elementos naturais são aqueles encontrados nas substâncias da natureza, enquanto que os artificiais são obtidos
em laboratórios de Física Nuclear
1
Observações:
1. Lembre que o esquema não está em proporção, já que a distância do núcleo ao elétron
mais externo é muitíssimo grande em relação ao diâmetro do núcleo.
2. Quanto maior a distância de um elétron ao núcleo, maior sua energia. Portanto, o elétron
da camada M (ou nível 3) possui mais energia que o das camadas K e L.
3. Quando um átomo possui 1 ou 2 elétrons, estes estão obrigatoriamente na camada K (ou
nível 1), já que sempre que possível são utilizadas as "vagas"dos níveis menos energéti-
cos. O nível 1 é o menos energético de todos e pode ter até 2 elétrons.
Observe cuidadosamente as seguintes distribuições de elétrons para alguns elementos (à
esquerda você tem o símbolo com o respectivo número atômico = número de elétrons do átomo).
ELEMENTO CAMADA K CAMADA L CAMADA M
2He 2
4Be 2 2
11Na 2 8 1
18Ar 2 8 8
Você pode observar que os níveis foram sendo usados na ordem de energia crescente, res-
peitando o máximo que cada um permite.
Veja agora estes exemplos:
ELEMENTO CAMADA K CAMADA L CAMADA M CAMADA N
19K 2 8 8 1
20Ca 2 8 8 2
32Ge 2 8 18 4
Note que, para o 19K e 20Ca, depois de preenchidos os 2 primeiros níveis, restariam para
o 3º, e e 10 elétrons respectivamente. No entanto, apesar de serem valores menores que o
permitido para o nível 3, passam a ser impossíveis se a camada for a mais externa do átomo.
A camada mais externa admite no máximo 8 elétrons, veja: (9 não é permitido para a mais
externa)
K L M N
19K 2 8 9
19K 2 8 8 1
Outros exemplos:
2
ELEMENTO CAM. K CAM. L CAM. M CAM. N CAM. O CAM. P
38Sr 2 8 18 8 2
35Br 2 8 18 7
55Cs 2 8 18 18 8 1
Resumindo:
Para fazer a distribuição eletrônica, faça o seguinte:
1. Siga a sequência de distância das camadas ao núcleo (K, L, ...) preenchendo seus máxi-
mos. Não coloque mais que 8 elétrons no último nível.
2. Se você tiver um nível que permita 18 ou 32 e que seja o último de sua distribuição, faça
o seguinte:
(a) Considere a distribuição do 55Cs, onde na camada N teriam 27 elétrons.
(b) Subtraia 18: 27 - 28 = 9
(c) Deixe a camada N com 18 e a camada O com 9.
(d) Na camada O, destes 9, subtraia 1: 9 - 1 = 8
(e) Deixe a camada O com 8 elétrons e passe o último elétron para a camada P
(f) A distribuição fica assim: K = 2; L = 8; M = 18; N = 18; O = 8; P = 1.
Observações:
• Como as regras vistas não valem para alguns elementos químicos, cujas distribuições
serão estudadas em aulas futuras, aconselho que você não faça exercícios de distribuição
entre os valores: 21 e 28; 39 e 46; 57 e 78; 89 e 106.
• Sendo assim, basta que você saiba o número máximo de elétrons para as 3 primeiras
camadas (k-2, L-8, M-18), e que as 3 seguintes comportam 18 ou 32 elétrons, para que
possa fazer as distribuições necessárias no momento. Você poderá entender melhor isto,
quando estudar as alterações com relação à distribuição eletrônica que os modelos atô-
micos posteriores a Rutherford-Bohr trouxeram. Apesar de existirem modelos atômicos
mais recentes que o de Rutherford-Bohr, ele é válido para justificar os conceitos básicos
que estudaremos nestas aulas.
3