O modelo atômico de Rutherford-Böhr mostra que o átomo possui um núcleo com prótons e nêutrons, além de uma eletrosfera formada por várias camadas eletrônicas, com valores de energia específicos para cada tipo de átomo. Para os elementos conhecidos atualmente, existem, no máximo, sete camadas que são representadas, respectivamente (de dentro para fora), pelas letras K, L, M, N, O, P e Q.

Sete camadas eletrônicas representadas pelas letras

A distribuição eletrônica refere-se ao modo em que os elétrons estão distribuídos nas camadas ou níveis de energia que ficam ao redor do núcleo do átomo. Por exemplo, abaixo temos os elétrons do berílio. Ele possui 4 elétrons no total, distribuídos em duas camadas eletrônicas. Assim, a sua distribuição eletrônica é dada por: 2 – 2.

Átomo de berílio

No entanto, os elétrons não se distribuem de qualquer forma nessas camadas, havendo, portanto, algumas regras a serem seguidas para essa distribuição. Por exemplo, a primeira camada (K) suporta no máximo 2 elétrons, e a camada de valência (a última camada a ser preenchida) pode possuir no máximo 8 elétrons.

Esses e outros fatores ocorrem porque os elétrons distribuem-se nas camadas eletrônicas de acordo com subníveis de energia, que são identificados pelas letras s, p, d, f, que aumentam de energia nessa ordem respectiva. Cada nível comporta uma quantidade máxima de elétrons distribuídos nos subníveis de energia.

Para tornar mais fácil a distribuição dos elétrons dos átomos nas camadas eletrônicas, o cientista Linus Pauling (1901-1994) criou uma representação gráfica que facilitou a visualização da ordem crescente de energia e a realização da distribuição eletrônica. Essa representação passou a ser chamada de Diagrama de Pauling, sendo também conhecida como Diagrama de distribuição eletrônica ou, ainda, Diagrama dos níveis energéticos, e está exposta abaixo:

A representação gráfica da distribuição eletrônica é dada pelo Diagrama de Pauling

Antes de você poder realizar a distribuição eletrônica de um átomo por meio do Diagrama de Pauling, é necessário saber qual a quantidade máxima de elétrons que pode ser distribuída em cada nível e subnível. Isso está evidenciado a seguir:

Quantidade máxima de elétrons para preencher cada nível e subnível

Além disso, lembre-se de que os elétrons vão preenchendo esses subníveis de acordo com a ordem crescente de energia, que, no Diagrama de Pauling, é dada pelo sentido das setas.

Agora sim, vejamos um exemplo de como aplicar esses conceitos na distribuição eletrônica:

Exemplo 1: Vamos realizar a distribuição eletrônica do magnésio (Mg), cujo número atômico (Z – número de prótons) é igual a 12.

Visto que está no estado fundamental, a quantidade de elétrons e de prótons é igual, ou seja, temos que distribuir 12 elétrons.

Começaremos pelo subnível 1s, onde só cabem 2 elétrons, e continuaremos preenchendo e seguindo as setas até completar 12 elétrons:

Distribuição eletrônica do magnésio no diagrama de Pauling

Observe que a distribuição eletrônica do magnésio em subníveis de energia é dada por: 1s² 2s² 2p⁶ 3s².

Já a distribuição eletrônica por camadas foi: 2 – 8 – 2, ou seja, o átomo desse elemento possui 2 elétrons na camada K, 8 elétrons na camada L e 2 dois elétrons na camada M.

Entendeu como se faz a distribuição eletrônica no diagrama de Pauling?

Veja mais dois exemplos para tirar suas dúvidas:

Exemplo 2: Vanádio (Z = 23)

Distribuição eletrônica do vanádio no diagrama de Pauling

• Ordem energética: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d³
• Ordem geométrica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s²
• Número total de elétrons por nível ou camada: K = 2, L = 8, M = 11, N = 2
• Número de elétrons no subnível mais energético: o subnível mais energético é o último a ser preenchido, isto é, o 3d. Assim, o número de elétrons nele é 3.
• Número de elétrons no subnível mais externo: o subnível mais externo é o que fica mais afastado do núcleo, isto é, o 4S. Assim, o número de elétrons nele é 2.

Exemplo 3: Bário (Z = 56)

Distribuição eletrônica do bário no diagrama de Pauling

• Ordem energética: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s²
• Ordem geométrica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 6s²
• Número total de elétrons por nível ou camada: K = 2, L = 8, M = 18, N = 18, O = 8, P = 2.
• Número de elétrons no subnível mais energético: o subnível mais energético é o 6s. Assim, o número de elétrons nele é 2.
• Número de elétrons no subnível mais externo: o subnível mais externo também é o 6s. Assim, o número de elétrons nele é 2.

Aproveite para conferir nossas videoaulas sobre o assunto: