Distribuição eletrônica: Linus Pauling e camadas de elétrons de um átomo

Distribuição Eletrônica: Linus Pauling e as camadas eletrônicas do átomo

Um problema para os químicos era construir uma teoria consistente que explicasse como os elétrons se distribuíam ao redor dos átomos, dando-lhes as características de reação observadas em nível macroscópico.

Foi o cientista americano Linus C. Pauling quem apresentou a teoria até o momento mais aceita para a distribuição eletrônica.

Sobre Pauling, é sempre interessante citar que ele foi duas vezes laureado com o Prêmio Nobel. O de química em 1954, por suas descobertas sobre as ligações atômicas, e o da Paz em 1962, por sua militância contra as armas nucleares.

Para entender a proposta de Pauling, é preciso primeiro dar uma olhadinha no conceito de camadas eletrônicas, o princípio que rege a distribuição dos elétrons em torno do átomo em sete camadas, identificadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q.

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Uma característica destas camadas é que cada uma delas possui um número máximo de elétrons que podem comportar, conforme tabela que segue:

Camada Número máximo de elétrons

K 2

L 8

M 18

N 32

O 32

P 18

Q 8

Pauling apresentou esta distribuição dividida em níveis e subníveis de energia, em que os níveis são as camadas e os subníveis divisões destes (representados pelas letras s, p, d, f), possuindo cada um destes subníveis também um número máximo de elétrons.

Subnível Número máximo de elétrons Nomenclatura

S 2 s2

P 6 p6

D 10 d10

F 14 f14

Quando combinados níveis e subníveis, a tabela de distribuição eletrônica assume a seguinte configuração:

Camada Nível Subnível Total de elétrons

s2 p6 d10 f14

K 1 1s 2

L 2 2s 2p 8

M 3 3s 3p 3d 18

N 4 4s 4p 4d 4f 32

O 5 5s 5p 5d 5f 32

P 6 6s 6p 6d 18

Q 7 7s 7p 8

A distribuição eletrônica, conforme Pauling, não era apenas uma ocupação pelos elétrons dos espaços vazios nas camadas da eletrosfera.

Os elétrons se distribuem segundo o nível de energia de cada subnível, numa seqüência crescente em que ocupam primeiro os subníveis de menor energia e, por último, os de maior.

É esta a tradução do diagrama de energia de Pauling, que define esta ordem energética crescente que é também a sequência de distribuição dos elétrons:

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Diagrama de Liprwopopwfowpeoeweroreapfefdd\vvdsvdlplpgrp´rpgenus Pauling

Na figura, as setas indicam a ordem crescente dos níveis de energia: 1s2 2s2 2p63s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10

Note que como a energia de 4s2 é menor, esta posição vem antes de 3d10.

Assim, seguindo o diagrama de Pauling, podemos montar a distribuição eletrônica