DISTRIBUIÇÃO ELECTRÓNICA ABREVIADA: A CERNE DE GÁS NOBRE

PRÉ-QUÍMICO _________________________________________________________________

DISTRIBUIÇÃO ELECTRÓNICA ABREVIADA: A CERNE DE GÁS NOBRE

O uso de abreviaturas tem simplificado muito a forma como escrevemos. Já imaginou ter que escrever aquela frase longa e tiver só um pequeno pedaço de papel ou mesmo pouco tempo ? E agora, como fazer ? A ideia é mesmo abreviar de modo a escrever tudo nesse pequeno pedaço de papel e em pouco tempo. E a Química não fica atrás nessa!

No estudo da distribuição electrónica dos átomos você já deve ter se deparado com a situação como essa: [He] 2s¹, ou seja, o símbolo químico de elemento (gás nobre) escrito entre parênteses rectos ou colchetes, [ ] e de seguida aparecem subníveis com electrões distribuídos. Mas o que isso significa ? Isto e mais é o que será explicado no artigo de hoje, portanto, fique atento (a)!

Distribuição electrónica

Na verdade ao efectuar-se a distribuição electrónica verifica-se que os electrões têm tendência de distribuirem-se nos subníveis de menor energia primeiro e só depois dos subníveis de menor energia terem sido preenchidos é que os electrões são distribuídos nos subníveis de maior energia.

Por exemplo, considere o átomo de sódio (Na) com número atómico (Z) igual a 11, cuja distribuição electrónica (configuração electrónica ) é a seguir apresentada:

1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

Nesta configuração electrónica verifica-se facilmente que primeiro é preenchido o subnível 1s e só depois o 2s, 2p e finalmente o 3s. De facto, o subnível 1s tem menor energia que os subníveis 2s, 2p e 3s, assim como o subnível 2s tem menor energia que o 2p e 3s e assim por diante.

Distribuição electrónica abreviada

A ideia de fazer-se a distribuição electrónica de forma abreviada tem como objectivo simplificar a forma como a configuração electrónica de um átomo é escrita e isso facilita muito na hora de escrever a configuração electrónica de átomos com número atómico maior, como por exemplo a do Mercúrio (Hg) com número atómico 80:

₈₀Hg :  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰

Como se vê esta configuração é um pouco longa por isso é mais fácil escrevê-la na forma abreviada:

[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰

Agora tem-se que perceber o que significa [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰.

A ideia é simples, primeiro escreve-se entre parênteses rectos ou colchetes, [ ], o símbolo químico de um gás nobre que encontra-se no período anterior (período de acima), ou seja, o gás nobre que “vem antes” do elemento que quer-se escrever a configuração electrónica abreviada e seguidamente é só escrever os electrões que este elemento tem a mais em relação ao gás nobre.

Considerando ainda o exemplo da configuração electrónica do Mercúrio, tem-se:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰

Caso pretenda escrever-se a configuração electrónica abreviada deste elemento (o Mercúrio) deve-se saber qual é o gás nobre que encontra-se no período anterior (período de acima) ao período onde encontra-se o Mercúrio. Consultando a Tabela Periódica é fácil ver que o gás nobre que encontra-se no período anterior ao período onde encontra-se o Mercúrio é o Xenón (Xe), tal como se vê abaixo (elementos circundados: a vermelho e azul):

Tabela Periódica dos Elementos Químicos.

Este gás nobre, ou seja, o Xenón ou Xenônio (Xe) tem número atómico 54 e a sua configuração electrónica é:

₅₄Xe :  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶

Agora olhe com atenção para a configuração electrónica do Mercúrio:

₈₀Hg :  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰

Nas configurações electrónicas destes dois elementos é possível ver algo em comum. Como se vê, a configuração do Xe encontra-se incluída (“dentro”) da configuração electrónica do Mercúrio, ou seja, parte da configuração do Mercúrio é exactamente a configuração electrónica do Xenón ou Xenônio (Xe), portanto, ao invés de se escrever toda a configuração electrónica do Mercúrio pode-se muito bem simplificá-la.

Assim, a parte que corresponde a distribuição electrónica do Xe pode ser substituída por [Xe] e este símbolo é denominado de cerne de gás nobre, e neste caso o gás nobre é o Xenón ou Xenônio (Xe) por isso este símbolo [Xe] significa cerne de Xenón assim, na forma abreviada a configuração electrónica do Mercúrio fica:

[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰

Portanto, a representação que acabou de ser mostrada quer dizer que antes de 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ tem-se a configuração electrónica do Xenón (Xe): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶. Esta forma de escrever a distribuição electrónica é válida para os demais elementos.

Mas para quem ainda não entendeu muito bem segue então mais um exemplo. Considere o átomo de Lítio (Li) com número atómico 3, a sua configuração electrónica é:

₃Li : 1s² 2s¹

Agora é hora de consultar a Tabela Periódica e ver qual é o gás nobre que fica no período anterior ao período onde encontra-se o Lítio e a conclusão que se tira é que este gás nobre é o Hélio (He) com número atómico 2 e que tem a seguinte configuração electrónica:

₂He : 1s²

E prestando bastante atenção nas configurações electrónicas destes dois elementos vê-se o seguinte:

₂He : 1s²

₃Li : 1s² 2s¹

Percebe-se com muita facilidade que na configuração electrónica do Lítio (Li) tem-se 1s² que é na verdade a configuração electrónica do Hélio, portanto, essa parte da configuração electrónica pode ser simplificada (omitida) na configuração electrónica do Lítio, assim no lugar de 1s² na configuração electrónica do Lítio pode-se escrever [He], assim fica:

Distribuição completa:  1s² 2s¹

Distribuição abreviada: [He] 2s¹ .

E a seguir são representadas as configurações electrónicas completas e abreviadas de alguns elementos, ou seja, de pelo menos 20 primeiros elementos da Tabela Periódica, ou melhor, do Hidrogénio ao Cálcio.

Átomo	Configuração electrónica completa	Configuração electrónica abreviada
1H	1s1
2He	1s2
3Li	1s2 2s1	[He] 2s1
4Be	1s2 2s2	[He] 2s2
5B	1s2 2s2 2p1	[He] 2s2 2p1
6C	1s2 2s2 2p2	[He] 2s2 2p2
7N	1s2 2s2 2p3	[He] 2s2 2p3
8O	1s2 2s2 2p4	[He] 2s2 2p4
9F	1s2 2s2 2p5	[He] 2s2 2p5
10Ne	1s2 2s2 2p6	[He] 2s2 2p6
11Na	1s2 2s2 2p6 3s1	[Ne] 3s1
12Mg	1s2 2s2 2p6 3s2	[Ne] 3s2
13Al	1s2 2s2 2p6 3s2 3p1	[Ne] 3s2 3p1
14Si	1s2 2s2 2p6 3s2 3p2	[Ne] 3s2 3p2
15P	1s2 2s2 2p6 3s2 3p3	[Ne] 3s2 3p3
16S	1s2 2s2 2p6 3s2 3p4	[Ne] 3s2 3p4
17Cl	1s2 2s2 2p6 3s2 3p5	[Ne] 3s2 3p5
18Ar	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6	[Ne] 3s2 3p6
19K	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1	[Ar] 4s1
20Ca	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2	[Ar] 4s2

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