Elétrons: Distribuição Eletrônica, Orbital e Números Quânticos

Distribuição eletrônica é a forma pela qual os elétrons estão distribuídos nas várias camadas eletrônicas ao redor do núcleo, região conhecida como eletrosfera. Atualmente, são conhecidos sete níveis, representados pelas letras K, L, M, N, O, P e Q em ordem crescente de energia.

Cada nível suporta determinada quantidade de elétrons: K=2, L=8, M=18, N=32, O=32, P=18 e Q=2 ou 8. Além disso, cada camada possui subníveis de energia, representados pelas letras s, p, d e f, nos quais cabem 2, 6, 10 e 14 elétrons, respectivamente.

O 1º nível de energia (K) comporta 2 elétrons, contendo apenas um subnível s (1s); a 2º camada (L) suporta 8 elétrons, constituída por uma subcamada s e uma p (2s 2p); e assim por diante.

Linus Pauling desenvolveu uma forma prática de distribuir os elétrons em ordem crescente de energia, representada a seguir:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

Orbitais

Os orbitais são as regiões da eletrosfera onde há maior probabilidade de encontrar o elétron. Segundo o Princípio de Exclusão de Pauli, cada orbital possui no máximo dois elétrons; quando possui apenas um, dizemos que ele está desemparelhado.

No preenchimento dos orbitais, cada elétron é representado por uma seta voltada para cima ou para baixo. A distribuição eletrônica nos orbitais deve ser feita segundo a Regra de Hund, pela qual primeiro deve-se preencher cada orbital com apenas um elétron (setas no mesmo sentido); por fim, se restarem elétrons, preenche-se os orbitais restantes com setas no sentido contrário.

Números quânticos

São códigos matemáticos utilizados para descrever os conteúdos energéticos de um elétron:

– Principal (n) – indica o nível de energia (K=1, L=2, M=3, N=4, O=5, P=6, Q=7);
– Secundário ou azimutal (l) – indica o subnível em que o elétron está (s=0, p=1, d=2, f=3);
– Magnético (m ou ml) – indica a orientação dos orbitais (varia de -l a +l);
– Spin (s ou ms) – indica o sentido da rotação do elétron (para cima=+½, para baixo=-½).

Um mesmo elétron não apresenta os quatro números quânticos iguais.