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Diagrama de Linus Pauling Resumo Teórico e Prático — Configuração Eletrônica 1. Introdução O Diagrama de Linus Pauling (também conhecido como Princípio de Aufbau ou diagrama de níveis energéticos) é uma representação gráfica utilizada na Química para prever a ordem de preenchimento dos orbitais eletrônicos nos átomos. Desenvolvido pelo químico americano Linus Pauling, o diagrama baseia-se no princípio de que os elétrons distribuem-se ao redor do núcleo atômico ocupando prioritariamente os subníveis de menor energia disponível (estado fundamental). 2. Níveis e Subníveis de Energia A eletrosfera de um átomo é dividida em 7 níveis de energia (ou camadas eletrônicas, identificadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q). Cada nível comporta um número máximo de elétrons e é subdividido em até 4 subníveis de energia (s, p, d, f). Camada / Nível Subníveis Permitidos Capacidade Máxima de Elétrons K (n = 1) 1s 2 elétrons L (n = 2) 2s, 2p 8 elétrons M (n = 3) 3s, 3p, 3d 18 elétrons N (n = 4) 4s, 4p, 4d, 4f 32 elétrons O (n = 5) 5s, 5p, 5d, 5f 32 elétrons P (n = 6) 6s, 6p, 6d 18 elétrons Q (n = 7) 7s, 7p 8 elétrons A capacidade máxima de elétrons por subnível é fixa: Subnível s: comporta até 2 elétrons. Subnível p: comporta até 6 elétrons. Subnível d: comporta até 10 elétrons. Subnível f: comporta até 14 elétrons. 3. Estrutura Visual do Diagrama A leitura correta do diagrama deve ser feita seguindo as linhas diagonais de cima para baixo e da direita para a esquerda, conforme ilustrado na disposição estrutural abaixo: • • • • Química Geral: Configuração Eletrônica Página 1 de 3 Nível 1 (K) 1s² Nível 2 (L) 2s² 2p⁶ Nível 3 (M) 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ Nível 4 (N) 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ Nível 5 (O) 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 5f¹⁴ Nível 6 (P) 6s² 6p⁶ 6d¹⁰ Nível 7 (Q) 7s² 7p⁶ 4. Ordem Energética Crescente Seguindo rigorosamente as diagonais do diagrama, obtemos a sequência padrão de preenchimento dos elétrons, que se traduz na ordem de energia crescente dos subníveis: 1s² → 2s² → 2p⁶ → 3s² → 3p⁶ → 4s² → 3d¹⁰ → 4p⁶ → 5s² → 4d¹⁰ → 5p⁶ → 6s² → 4f¹⁴ → 5d¹⁰ → 6p⁶ → 7s² → 5f¹⁴ → 6d¹⁰ → 7p⁶ Atenção para a Pegadinha Clássica: O subnível 4s² possui menor energia que o subnível 3d¹⁰, logo ele é preenchido primeiramente. No entanto, o nível 4 pertence à camada externa, enquanto o nível 3 é uma camada mais interna. 5. Camada de Valência vs. Subnível Mais Energético Subnível Mais Energético: É o último subnível preenchido na sequência do diagrama (o último escrito na configuração). Camada de Valência: É a camada física mais externa do átomo (aquela com o maior número de nível n), contendo os elétrons que participam de ligações químicas. Exemplo Prático: Ferro (Fe), Número Atômico Z = 26 Distribuindo os 26 elétrons seguindo a ordem das diagonais: • • Química Geral: Configuração Eletrônica Página 2 de 3 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶ Subnível mais energético: 3d⁶ Camada de Valência: Nível 4 (4s²), contendo 2 elétrons de valência. • • Química Geral: Configuração Eletrônica Página 3 de 3 Diagrama de Linus Pauling 1. Introdução 2. Níveis e Subníveis de Energia 3. Estrutura Visual do Diagrama 4. Ordem Energética Crescente 5. Camada de Valência vs. Subnível Mais Energético Exemplo Prático: Ferro (Fe), Número Atômico Z = 26