quarta-feira, 27 de fevereiro de 2019

Estrutura eletrônica dos átomos


Distribuição dos elétrons no átomo: Camadas eletrônicas

Por terem cargas opostas, os elétrons e os prótons se atraem mutuamente. E, quanto menor a distância que os separa, maior é a força de atração entre eles. Se existisse apenas essa força de atração, seria de se esperar que os elétrons se chocassem com o núcleo do átomo. Isso não ocorre porque os elétrons estão em movimento ao redor do núcleo, sem perder a energia.
Um grupo de elétrons situado a uma mesma distanciado núcleo pertence a uma mesma camada eletrônica (ou nível eletrônico).
Cada uma dessas camadas foi nomeada com uma letra. Esse modelo de distribuição foi proposto por Bohr (1913). Na tabela a seguir apresenta o numero máximo que cada uma das camadas pode comportar.
Camada
K
L
M
N
O
P
Q
Numero máximo de elétrons
2
8
18
32
32
18
2

1. Distribuição dos elétrons nas camadas:
Para descobrir como os elétrons se distribuem, devem-se seguir as seguintes regras praticas exemplo: consideremos um átomo do elemento sódio que tem numero atômico 11. Sabe-se que esse átomo possui 11 elétrons em sua eletrosfera.

Ex.:

Primeira: preenchem-se as camadas mais próximas do núcleo com o numero máximo que cada uma delas comporta:
11Na
K
L
M
2
8
1
9F
K
L
M
2
7

15P
K
L
M
2
8
5

Segunda: a última camada de um átomo pode conter, no máximo, 8 elétrons:
19 K
K
L
M
N
2
8
8
1

Ressaltando: como a última camada pode apresentar no máximo 8 elétrons, passamos 1 elétron para a camada seguinte.

Terceira: As camadas N e O comportam no máximo 32 elétrons. Porém, se uma delas corresponder a penúltima camada não poderá ter mais de 18 elétrons:

56Ba
K
L
M
N
O
P
2
8
18
28


2
8
18
20
8

2
8
18
18
10

2
8
18
18
8
2
Ressaltando que: a última camada comporta ate 8 elétrons, a penúltima camada comporta ate 18 elétrons e a última camada comportam até 8 elétrons.

Distribuição eletrônica em subcamadas (subníveis)
Pesquisando o átomo, Sommerfeld (1916) chegou à conclusão de que os elétrons de um mesmo nível não estão igualmente distanciados do núcleo porque as trajetórias, além de circulares, como propunham Bohr, também podem ser elípticas. Esses subgrupos de elétrons receberam o nome de subníveis e podem ser de até quatro tipos: s, p, d, f.
Essas letras são iniciais das palavras inglesas relacionadas com a análise das luzes emitidas pelos elementos químicos quando aquecidos: s → sharp (nítido), p  principal (principal), d → diffuse (difuso) e f → fine ( fino).

Número máximo de elétrons em cada subnível

Subnível
Nº máximo de elétrons
Representação
s
2
s2
p
6
p6
d
10
d10
f
14
f14

A soma desses quatro números deve ser 32 (o maior número de elétrons existente num mesmo nível).

Distribuição dos subníveis: Diagrama de Pauling
A distribuição dos elétrons em  níveis funciona bem para átomos pequenos. Entretanto para átomos maiores é mais fácil distribuir os elétrons em subníveis, de acordo com a seguinte ordenação (baseada na distância máxima que pode atingir cada subnível em relação ao núcleo).
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d
         

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