Distribuição Eletrônica (Diagrama de Linus Pauling)

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números quânticos do último elétron

Números quânticos do último elétron: n, ℓ, mℓ e ms passo a passo

O último elétron é o do subnível mais energético, e os quatro números quânticos dizem a camada, o subnível, a orientação do orbital e o spin. A ferramenta calcula os quatro e deixa você escolher a convenção de spin do seu livro.

Como ler cada número a partir da configuração

Primeiro ache o subnível mais energético, o último na ordem do diagrama. Dele saem dois números: n é o número da camada e ℓ vale 0, 1, 2 ou 3 para s, p, d ou f. O número magnético mℓ vai de -ℓ a +ℓ e identifica o orbital dentro do subnível: um subnível s tem 1 orbital (mℓ = 0), o p tem 3 (-1, 0, +1), o d tem 5 (-2 a +2) e o f tem 7 (-3 a +3). O spin ms vale +1/2 ou -1/2. Esses quatro números identificam o elétron, e o princípio de exclusão de Pauli garante que dois elétrons de um átomo nunca tenham os quatro iguais.
Para achar mℓ e ms, desenhe as caixas do subnível e preencha pela regra de Hund: um elétron em cada caixa, da esquerda (mℓ = -ℓ) para a direita (+ℓ), todos com a seta para cima, e só depois emparelhe de novo da esquerda para a direita. O último elétron é o último desenhado. No nitrogênio, 2p3, as três caixas recebem uma seta cada e o último está em mℓ = +1 com seta para cima. No oxigênio, 2p4, o quarto elétron fecha a primeira caixa (mℓ = -1) com seta para baixo. No ferro, 3d6, é o sexto: a primeira caixa (mℓ = -2) recebe a seta para baixo.
O sinal do spin depende da convenção do material. A mais usada internacionalmente dá ms = +1/2 à seta para cima; vários livros brasileiros fazem o contrário e dão -1/2 à primeira seta. As duas estão certas desde que se use sempre a mesma, e a ferramenta tem um seletor que inverte só o sinal de ms, deixando n, ℓ e mℓ intactos. O erro mais comum é tomar por último o subnível de maior n: no cromo, 3d5 4s1, o subnível mais energético é o 3d (n + ℓ = 5), e não o 4s; no paládio, 4d10, o último elétron é o 10º do 4d, mℓ = +2, e não existe elétron no 5s. Para íons, o último elétron é o do subnível mais energético que sobrou.

Números quânticos (convenção ↑ = +1/2)

Sódio, 3s1

Entrada: Na
Saída esperada: n = 3, l = 0, ml = 0, ms = +1/2

Um orbital s só, com a seta para cima.

Nitrogênio, 2p3

Entrada: N
Saída esperada: n = 2, l = 1, ml = +1, ms = +1/2

Terceiro elétron: terceira caixa, sem emparelhar.

Oxigênio, 2p4

Entrada: O
Saída esperada: n = 2, l = 1, ml = -1, ms = -1/2

Quarto elétron: volta à primeira caixa e emparelha.

Cloro, 3p5

Entrada: Cl
Saída esperada: n = 3, l = 1, ml = 0, ms = -1/2

Quinto elétron: segunda caixa emparelhada.

Ferro, 3d6

Entrada: Fe
Saída esperada: n = 3, l = 2, ml = -2, ms = -1/2

Sexto elétron: a primeira das cinco caixas recebe o segundo.

Cobre, 3d10

Entrada: Cu
Saída esperada: n = 3, l = 2, ml = +2, ms = -1/2

O subnível mais energético é o 3d, com 10 elétrons; o 4s1 não conta.

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

Qual é o último elétron: o do subnível de maior n ou o de maior energia?

O de maior energia, o último na ordem do diagrama. Na maioria dos casos coincide com o de maior n, mas não no ferro, em que o subnível mais energético é o 3d (n = 3) apesar de o 4s ter n = 4.

Quais valores de ml são possíveis para cada subnível?

De -ℓ a +ℓ, em passos de 1: s tem 0; p tem -1, 0, +1; d tem -2, -1, 0, +1, +2; f tem de -3 a +3. O número de valores, 2ℓ + 1, é o número de orbitais, e cada orbital comporta 2 elétrons.

Por que meu livro dá -1/2 ao primeiro elétron?

Porque ele adota a convenção contrária, em que a seta para cima vale -1/2. Escolha a opção "seta ↑ = -1/2" na ferramenta, e só o sinal de ms muda. Siga sempre a convenção do material da sua turma.

Próximos passos

Como ler cada número a partir da configuração

Primeiro ache o subnível mais energético, o último na ordem do diagrama. Dele saem dois números: n é o número da camada e ℓ vale 0, 1, 2 ou 3 para s, p, d ou f. O número magnético mℓ vai de -ℓ a +ℓ e identifica o orbital dentro do subnível: um subnível s tem 1 orbital (mℓ = 0), o p tem 3 (-1, 0, +1), o d tem 5 (-2 a +2) e o f tem 7 (-3 a +3). O spin ms vale +1/2 ou -1/2. Esses quatro números identificam o elétron, e o princípio de exclusão de Pauli garante que dois elétrons de um átomo nunca tenham os quatro iguais.

Para achar mℓ e ms, desenhe as caixas do subnível e preencha pela regra de Hund: um elétron em cada caixa, da esquerda (mℓ = -ℓ) para a direita (+ℓ), todos com a seta para cima, e só depois emparelhe de novo da esquerda para a direita. O último elétron é o último desenhado. No nitrogênio, 2p3, as três caixas recebem uma seta cada e o último está em mℓ = +1 com seta para cima. No oxigênio, 2p4, o quarto elétron fecha a primeira caixa (mℓ = -1) com seta para baixo. No ferro, 3d6, é o sexto: a primeira caixa (mℓ = -2) recebe a seta para baixo.

O sinal do spin depende da convenção do material. A mais usada internacionalmente dá ms = +1/2 à seta para cima; vários livros brasileiros fazem o contrário e dão -1/2 à primeira seta. As duas estão certas desde que se use sempre a mesma, e a ferramenta tem um seletor que inverte só o sinal de ms, deixando n, ℓ e mℓ intactos. O erro mais comum é tomar por último o subnível de maior n: no cromo, 3d5 4s1, o subnível mais energético é o 3d (n + ℓ = 5), e não o 4s; no paládio, 4d10, o último elétron é o 10º do 4d, mℓ = +2, e não existe elétron no 5s. Para íons, o último elétron é o do subnível mais energético que sobrou.

Números quânticos (convenção ↑ = +1/2)

Sódio, 3s1

Entrada: Na
Saída esperada: n = 3, l = 0, ml = 0, ms = +1/2

Um orbital s só, com a seta para cima.

Nitrogênio, 2p3

Entrada: N
Saída esperada: n = 2, l = 1, ml = +1, ms = +1/2

Terceiro elétron: terceira caixa, sem emparelhar.

Oxigênio, 2p4

Entrada: O
Saída esperada: n = 2, l = 1, ml = -1, ms = -1/2

Quarto elétron: volta à primeira caixa e emparelha.

Cloro, 3p5

Entrada: Cl
Saída esperada: n = 3, l = 1, ml = 0, ms = -1/2

Quinto elétron: segunda caixa emparelhada.

Ferro, 3d6

Entrada: Fe
Saída esperada: n = 3, l = 2, ml = -2, ms = -1/2

Sexto elétron: a primeira das cinco caixas recebe o segundo.

Cobre, 3d10

Entrada: Cu
Saída esperada: n = 3, l = 2, ml = +2, ms = -1/2

O subnível mais energético é o 3d, com 10 elétrons; o 4s1 não conta.

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

Qual é o último elétron: o do subnível de maior n ou o de maior energia?

O de maior energia, o último na ordem do diagrama. Na maioria dos casos coincide com o de maior n, mas não no ferro, em que o subnível mais energético é o 3d (n = 3) apesar de o 4s ter n = 4.

Quais valores de ml são possíveis para cada subnível?

De -ℓ a +ℓ, em passos de 1: s tem 0; p tem -1, 0, +1; d tem -2, -1, 0, +1, +2; f tem de -3 a +3. O número de valores, 2ℓ + 1, é o número de orbitais, e cada orbital comporta 2 elétrons.