Distribuição Eletrônica (Diagrama de Linus Pauling)

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distribuição eletrônica de íons cátions e ânions

Distribuição eletrônica de íons: cátions (Fe3+, Cu2+) e ânions (O2-, Cl-)

O erro mais comum com íons é tirar os elétrons do último subnível preenchido. A regra certa é outra: sai primeiro da camada de maior n. Digite o íon, como Fe3+ ou O2-, e a ferramenta mostra a configuração e quem é isoeletrônico dele.

Cátions saem pela camada mais externa

Para formar um cátion parte-se do átomo neutro e retiram-se os elétrons da camada de maior n; se há mais de um subnível nessa camada, sai primeiro o de maior ℓ. No ferro, [Ar] 4s2 3d6, os dois primeiros elétrons a sair são os do 4s (n = 4), e só depois os do 3d. Assim Fe2+ é [Ar] 3d6 e Fe3+ é [Ar] 3d5, com cinco elétrons desemparelhados, um subnível semicheio. Quem tirasse os elétrons do 3d, o último preenchido, chegaria a [Ar] 4s2 3d4 para o Fe2+, e erraria. O mesmo vale para o cobre, [Ar] 3d10 4s1: o Cu+ perde o 4s e fica [Ar] 3d10, e o Cu2+ perde também um do 3d e fica [Ar] 3d9.
Cátions de metais representativos esvaziam a camada de valência e ficam com a configuração do gás nobre anterior: Na+ e Mg2+ e Al3+ são [Ne], K+ e Ca2+ são [Ar]. Os metais do bloco p podem perder só os elétrons p e guardar os s, o chamado efeito do par inerte: Pb2+ é [Xe] 4f14 5d10 6s2, com o par 6s2 intacto, e Sn4+ é [Kr] 4d10. Entre os metais de transição o Zn2+ é [Ar] 3d10, o Cr3+ é [Ar] 3d3 e o Mn2+ é [Ar] 3d5. Em todos os casos, o número de elétrons restantes é Z menos a carga: o Fe3+ tem 26 - 3 = 23 elétrons.
Os ânions fazem o caminho contrário. Os elétrons extras entram no primeiro subnível ainda não cheio: o oxigênio, 2p4, vira O2- com 2p6, o cloro, 3p5, vira Cl- com 3p6, e o nitrogênio, 2p3, vira N3- com 2p6. Todos acabam com a configuração de um gás nobre e são isoeletrônicos dele: N3-, O2-, F-, Na+, Mg2+ e Al3+ têm todos os 10 elétrons do neônio, 1s2 2s2 2p6, e a ferramenta lista esse grupo na aba Configuração → elemento. Dentro do grupo, o raio diminui com o aumento de Z, porque mais prótons seguram os mesmos 10 elétrons. Ânions com carga menor que -4 não são tratados, já que não existem como íons estáveis em fase gasosa.

Íons e suas configurações

Ferro(II)

Entrada: Fe2+
Saída esperada: [Ar] 3d6

Saem os dois elétrons do 4s; 26 - 2 = 24 elétrons.

Ferro(III)

Entrada: Fe3+
Saída esperada: [Ar] 3d5

Sai também um do 3d; subnível semicheio, 5 desemparelhados.

Cobre(II)

Entrada: Cu2+
Saída esperada: [Ar] 3d9

Parte-se do Cu real, [Ar] 3d10 4s1.

Cromo(III)

Entrada: Cr3+
Saída esperada: [Ar] 3d3

Parte-se do Cr real, [Ar] 3d5 4s1: sai o 4s e dois do 3d.

Óxido

Entrada: O2-
Saída esperada: 1s2 2s2 2p6

Igual ao neônio: 8 + 2 = 10 elétrons.

Cloreto

Entrada: Cl-
Saída esperada: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Igual ao argônio: 17 + 1 = 18 elétrons.

FAQ da ferramenta completa

Como fazer a distribuição eletrônica de um elemento?

Pegue o número atômico (que é o número de elétrons do átomo neutro) e distribua pelos subníveis na ordem do diagrama de Pauling, enchendo cada um até o máximo (s 2, p 6, d 10, f 14). Para o cloro (Z = 17): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5, ou [Ne] 3s2 3p5, com 2, 8 e 7 elétrons nas camadas K, L e M.

Qual é a ordem do diagrama de Linus Pauling?

Quais são as exceções à distribuição eletrônica?

Como fazer a distribuição eletrônica de um íon?

O que são camada de valência e subnível mais energético?

Como achar os números quânticos do último elétron?

O que é a regra de Hund e o que é paramagnetismo?

O que significa [Ar] 4s2 3d6?

Como saber quantos elétrons tem cada camada?

De onde vêm os dados e eles valem para o 109 ao 118?

Perguntas frequentes

Por que o 4s sai antes do 3d no ferro?

Porque a camada de maior n é a que perde elétrons primeiro, e o 4s (n = 4) é mais externo que o 3d (n = 3). Nos metais de transição, o 3d ocupado fica abaixo do 4s em energia, e o 4s é o primeiro a ser ionizado.

O que são espécies isoeletrônicas?

Átomos ou íons com o mesmo número de elétrons e a mesma configuração. O Ne, o O2-, o F-, o Na+ e o Mg2+ têm 10 elétrons cada. A aba Configuração → elemento lista todos para qualquer configuração que você digitar.

Como digitar um íon na ferramenta?

Escreva o símbolo com a carga, como Fe3+, Fe^3+, O2- ou Cl-, ou escolha a carga no seletor ao lado do elemento. Digitar a carga no campo já atualiza o seletor.

Próximos passos

Cátions saem pela camada mais externa

Para formar um cátion parte-se do átomo neutro e retiram-se os elétrons da camada de maior n; se há mais de um subnível nessa camada, sai primeiro o de maior ℓ. No ferro, [Ar] 4s2 3d6, os dois primeiros elétrons a sair são os do 4s (n = 4), e só depois os do 3d. Assim Fe2+ é [Ar] 3d6 e Fe3+ é [Ar] 3d5, com cinco elétrons desemparelhados, um subnível semicheio. Quem tirasse os elétrons do 3d, o último preenchido, chegaria a [Ar] 4s2 3d4 para o Fe2+, e erraria. O mesmo vale para o cobre, [Ar] 3d10 4s1: o Cu+ perde o 4s e fica [Ar] 3d10, e o Cu2+ perde também um do 3d e fica [Ar] 3d9.

Cátions de metais representativos esvaziam a camada de valência e ficam com a configuração do gás nobre anterior: Na+ e Mg2+ e Al3+ são [Ne], K+ e Ca2+ são [Ar]. Os metais do bloco p podem perder só os elétrons p e guardar os s, o chamado efeito do par inerte: Pb2+ é [Xe] 4f14 5d10 6s2, com o par 6s2 intacto, e Sn4+ é [Kr] 4d10. Entre os metais de transição o Zn2+ é [Ar] 3d10, o Cr3+ é [Ar] 3d3 e o Mn2+ é [Ar] 3d5. Em todos os casos, o número de elétrons restantes é Z menos a carga: o Fe3+ tem 26 - 3 = 23 elétrons.

Os ânions fazem o caminho contrário. Os elétrons extras entram no primeiro subnível ainda não cheio: o oxigênio, 2p4, vira O2- com 2p6, o cloro, 3p5, vira Cl- com 3p6, e o nitrogênio, 2p3, vira N3- com 2p6. Todos acabam com a configuração de um gás nobre e são isoeletrônicos dele: N3-, O2-, F-, Na+, Mg2+ e Al3+ têm todos os 10 elétrons do neônio, 1s2 2s2 2p6, e a ferramenta lista esse grupo na aba Configuração → elemento. Dentro do grupo, o raio diminui com o aumento de Z, porque mais prótons seguram os mesmos 10 elétrons. Ânions com carga menor que -4 não são tratados, já que não existem como íons estáveis em fase gasosa.

Íons e suas configurações

Ferro(II)

Entrada: Fe2+
Saída esperada: [Ar] 3d6

Saem os dois elétrons do 4s; 26 - 2 = 24 elétrons.

Ferro(III)

Entrada: Fe3+
Saída esperada: [Ar] 3d5

Sai também um do 3d; subnível semicheio, 5 desemparelhados.

Cobre(II)

Entrada: Cu2+
Saída esperada: [Ar] 3d9

Parte-se do Cu real, [Ar] 3d10 4s1.

Cromo(III)

Entrada: Cr3+
Saída esperada: [Ar] 3d3

Parte-se do Cr real, [Ar] 3d5 4s1: sai o 4s e dois do 3d.

Óxido

Entrada: O2-
Saída esperada: 1s2 2s2 2p6

Igual ao neônio: 8 + 2 = 10 elétrons.

Cloreto

Entrada: Cl-
Saída esperada: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Igual ao argônio: 17 + 1 = 18 elétrons.

FAQ da ferramenta completa

Como fazer a distribuição eletrônica de um elemento?

Qual é a ordem do diagrama de Linus Pauling?

Quais são as exceções à distribuição eletrônica?

Como fazer a distribuição eletrônica de um íon?

O que são camada de valência e subnível mais energético?

Como achar os números quânticos do último elétron?

O que é a regra de Hund e o que é paramagnetismo?

O que significa [Ar] 4s2 3d6?

Como saber quantos elétrons tem cada camada?

De onde vêm os dados e eles valem para o 109 ao 118?

Perguntas frequentes

Por que o 4s sai antes do 3d no ferro?

O que são espécies isoeletrônicas?

Como digitar um íon na ferramenta?

Escreva o símbolo com a carga, como Fe3+, Fe^3+, O2- ou Cl-, ou escolha a carga no seletor ao lado do elemento. Digitar a carga no campo já atualiza o seletor.