Diagrama de Pauling

Carolina Batista

Professora de Química

O Diagrama de Pauling, também conhecido como Diagrama de Energia, é a representação da distribuição eletrônica através de subníveis de energia.

Através do esquema, o químico Linus Carl Pauling (1901-1994) sugeriu algo além do que já havia com relação à distribuição de elétrons dos átomos de elementos químicos.

Para melhorar a disposição, Pauling propôs os subníveis de energia. Através deles, seria possível dispor os elétrons do menor ao maior nível de energia de um átomo no seu estado fundamental.

Distribuição eletrônica de Linus Pauling

De acordo com o modelo proposto por Pauling, a eletrosfera está dividida em 7 camadas eletrônicas (K, L, M, N, O, P e Q) ao redor do núcleo atômico, sendo que cada uma delas permite um número máximo de elétrons, que são 2, 8, 18, 32, 32,18 e 8, respectivamente.

Na distribuição de eletrônica também foram atribuídos os subníveis de energia, apresentando primeiro o elétron de menor energia até chegar ao elétron de energia maior.

	Camadas Eletrônicas	N.º Máximo de Elétrons	Subníveis de Energia
1	K	2 e^-	1s²
2	L	8 e^-	2s²	2p⁶
3	M	18 e^-	3s²	3p⁶	3d¹⁰
4	N	32 e^-	4s²	4p⁶	4d¹⁰	4f¹⁴
5	O	32 e^-	5s²	5p⁶	5d¹⁰	5f¹⁴
6	P	18 e^-	6s²	6p⁶	6d¹⁰
7	Q	8 e^-	7s²	7p⁶

A camada K tem apenas um subnível (s), a camada L tem dois subníveis (s e p), a camada m tem três subníveis (s, p e d) e, assim, respectivamente.

Os subníveis s permitem até 2 elétrons, enquanto os subníveis p permitem até 6 elétrons. Na sequência, os subníveis d permitem até 10 elétrons, enquanto os subníveis f permitem até 14 elétrons.

Repare que a soma dos elétrons comportados em cada subnível por camada eletrônica resulta no número máximo de elétrons em cada uma das 7 camadas.

K: s² = 2
L e Q: s² + p⁶ = 8
M e P: s² + p⁶ + d¹⁰ = 18
N e O: s² + p⁶ + d¹⁰ + f¹⁴= 32

Foi, então, que Pauling descobriu a ordem crescente de energia:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

A partir daí surgem as setas diagonais no esquema para fazer a distribuição eletrônica dos elementos:

Diagrama de Pauling

Exemplo da distribuição eletrônica do fósforo ₁₅P:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³

Como até 3s² já tínhamos um total de 12 elétrons (2 + 2 + 6 + 2), precisamos apenas de mais 3 elétrons do subnível 3p⁶.

Assim, podemos ir buscar a quantidade necessária de elétrons, desde que ela não seja superior a 6, que é o número máximo que o subnível 3p⁶ comporta.

Leia também Camada de Valência e Números Quânticos.

Exercícios resolvidos sobre distribuição eletrônica

Questão 1

(Unirio) “Os implantes dentários estão mais seguros no Brasil e já atendem às normas internacionais de qualidade. O grande salto de qualidade aconteceu no processo de confecção dos parafusos e pinos de titânio, que compõem as próteses. Feitas com ligas de titânio, essas próteses são usadas para fixar coroas dentárias, aparelhos ortodônticos e dentaduras, nos ossos da mandíbula e do maxilar.” (Jornal do Brasil, outubro 1996.)

Considerando que o número atômico do titânio é 22, sua configuração eletrônica será:

a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d²
e) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶

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Alternativa correta: d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d².

O diagrama de Linus Pauling para a distribuição dos elétrons do titânio é:

$1 s ao quadrado 2 s ao quadrado 2 reto p à potência de 6 3 reto s ao quadrado 3 reto p à potência de 6 3 reto d ao quadrado 4 reto s ao quadrado$

Questão 2

(ACAFE) Considerando-se um elemento M genérico qualquer, que apresenta configuração eletrônica 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵, pode-se afirmar que:

I. seu número atômico é 25;
II. possui 7 elétrons na última camada;
III. apresenta 5 elétrons desemparelhados;
IV. pertencem a família 7A.

Estão corretas as afirmações:
a) I, II e III somente
b) I e III somente
c) II e IV somente
d) I e IV somente
e) II, III e IV somente

Ver Resposta

Alternativa correta: b) I e III somente.

I. CORRETA. Contando o número de elétrons na distribuição eletrônica percebemos que foram utilizados 25. Logo, o número atômico é 25 e corresponde ao elemento químico manganês.

$reto K espaço espaço menos espaço 1 s à potência de 2 espaço fim do exponencial itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico espaço itálico 2 e à potência de itálico menos reto L espaço espaço menos espaço 2 s ao quadrado 2 reto p à potência de 6 espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço 8 reto e à potência de menos reto M espaço menos espaço 3 reto s ao quadrado 3 reto p à potência de 6 3 reto d à potência de 5 espaço espaço espaço 13 reto e à potência de menos reto N espaço espaço menos espaço 4 reto s ao quadrado espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço 2 reto e à potência de menos espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço Total dois pontos espaço espaço 25 reto e à potência de menos espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço$

II. ERRADA. A última camada, ou seja, a camada mais externa possui 2 elétrons, sendo a 4s².

III. CORRETA. Os elétrons desemparelhados estão no subnível d, que comporta até 10 elétrons, mas na distribuição eletrônica do manganês apenas 5 elétrons foram atribuídos ao subnível.

IV. ERRADA. O manganês está localizado na família 7B e no 4º período.

Questão 3

(UFSC) O número de elétrons em cada subnível do átomo estrôncio (₃₈Sr) em ordem crescente de energia é:

a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²
b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²
c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 5s²
d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4p⁶ 4s² 3d¹⁰ 5s²
e) 1s² 2s² 2p⁶ 3p⁶ 3s² 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²

Ver Resposta

Alternativa correta: a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s².

O diagrama de Linus Pauling para a distribuição dos elétrons do estrôncio é:

$1 s ao quadrado 2 s ao quadrado 2 reto p à potência de 6 3 reto s ao quadrado 3 reto p à potência de 6 3 reto d à potência de 10 4 reto s ao quadrado 4 reto p à potência de 6 5 reto s ao quadrado$

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Carolina Batista

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).

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