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Tabela Periódica e Diagrama de Energia dos Elementos

Por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça O átomo da figura possui três camadas eletrônicas, o que significa que ele pertence ao 3º período da Tabela Periódica

O átomo da figura possui três camadas eletrônicas, o que significa que ele pertence ao 3º período da Tabela Periódica

No texto Distribuição Eletrônica foi explicado como é realizada a distribuição eletrônica dos elementos no diagrama de energia de Pauling. Por meio dessa distribuição eletrônica é possível saber a família e o período do elemento na Tabela Periódica.

Fazendo a distribuição dos elétrons de todos os elementos, o último subnível eletrônico encontrado para cada um deles foi o mostrado na Tabela abaixo:

Último subnível eletrônico de cada elemento na Tabela Periódica

Note que existe uma ordem nessas distribuições. Vejamos como podemos identificar os períodos dos elementos:

  • Períodos: Correspondem às sete linhas horizontais que aparecem na tabela.

Observe na tabela acima que os dois elementos do primeiro período ou primeira linha (H e He, em azul) possuem a camada 1, que é a K, na sua distribuição eletrônica. Já os do segundo período possuem a camada 2, que é a L, e os do terceiro possuem o nível de energia igual a 3, que é o M, e assim por diante. Portanto, podemos chegar à seguinte conclusão:

Relação entre o período do elemento na Tabela periódica e o nível de energia

Por exemplo, vamos fazer a distribuição eletrônica do oxigênio (8O), do ferro (26Fe) e do iodo (53I). O último subnível preenchido está em destaque:

8O:                                          26Fe:                                        53I:      

K 1s2                                                 K 1s2                                                 K 1s2
L 2s2  2p4                              L 2s2  2p6                                         L 2s2   2p6
M 3s  3p  3d                          M 3s2 3p6  3d3                        M 3s2  3p6  3d10
N 4s  4p  4d  4f                      N 4s2  4p  4d  4f                      N 4s2  4p6  4d10  4f
O 5s  5p  5d  5f                      O 5s   5p   5d  5f                     O 5s2  5p5  5d  5f
P  6s  6p  6d                          P  6s   6p   6d                         P  6s   6p   6d 
Q  7s  7p                               Q  7s  7p                                Q  7s  7p   

O oxigênio está no segundo período porque ele possui duas camadas eletrônicas (K e L); o ferro está no quarto período porque ele possui quatro camadas eletrônicas (K, L, M e N), e o iodo está no quinto período da Tabela Periódica porque ele possui cinco camadas eletrônicas (K, L, M, N e O).

Veja como isso é verdade:

Localização do oxigênio, ferro e iodo na Tabela Periódica

Agora, consideremos como a distribuição eletrônica nos indica a família do elemento na Tabela Periódica:

  • Família ou grupos: São as 18 colunas que aparecem na Tabela.

Voltando na primeira tabela que mostramos nesse texto, podemos observar que na distribuição eletrônica de todos os elementos da família 1A o último subnível a ser preenchido é o s com apenas um elétron. Já os da família 2A terminam todos com o subnível s preenchido com dois elétrons, e assim sucessivamente:

  • Família 3A: Todos possuem 3 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np1;
  • Família 4A: Todos possuem 4 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np2;
  • Família 5A: Todos possuem 5 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np3;
  • Família 6A: Todos possuem 6 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np4;
  • Família 7A: Todos possuem 7 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np5.

Desse modo, podemos concluir o seguinte:

Relação entre a família do elemento na Tabela periódica e sua distribuição eletrônica

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No caso dos elementos representativos (1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 e 18) ou dos elementos que estão nas colunas A (IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIII A), temos que o seu elétron mais energético estará sempre no subnível s ou p.

Exemplos:

11Na:                                                   17Cl:                                                   

K 1s2                                                                   K 1s2                                                  
L 2s2  2p6                                                          L 2s2  2p6                                         
M 3s1 3p  3d                                       M 3s2 3p5  3d                        
N 4s  4p  4d  4f                                  N 4s  4p  4d  4f                     
O 5s  5p  5d  5f                                  O 5s   5p   5d  5f                   
P  6s  6p  6d                                       P  6s   6p   6d                        
Q  7s  7p                                             Q  7s  7p                                  

O sódio (Na) é da família 1A porque há apenas 1 elétron na sua última camada eletrônica, e o cloro (Cl) é da família 7A porque ele possui sete elétrons na última camada (2 + 5). Ambos são elementos representativos, porque o último subnível do sódio é o s e o do cloro é o p.

Localização do sódio e cloro na Tabela Periódica

Os elementos de transição são aqueles pertencentes às famílias de 3 a 12 ou que estão nas colunas B (3 B, 4 B, 5B, 6B, 7B, 8B, 1B e 2B). Eles são classificados em elementos de transição externa e interna. Veja como descobrir à qual desses grupos o elemento pertence por meio da sua distribuição eletrônica:

  • Elementos de transição externa: O último elétron a ser preenchido se situa em um subnível d incompleto, ou seja, a sua configuração eletrônica termina em (n-1)d (1 até 8).

Exemplos:

74W:                                                    28Ni:                                       

K 1s2                                                                   K 1s2                                  
L 2s2  2p6                                                          L 2s2  2p6
M 3s2 3p6  3d10                                   M 3s2 3p6  3d8                                   
N 4s2  4p6  4d10  4f10                           N 4s2  4p  4d  4f                    
O 5s2  5p6  5d8  5f                               O 5s   5p   5d  5f                   
P  6s2  6p  6d                                      P  6s   6p   6d                        
Q  7s  7p                                            Q  7s  7p   

O último subnível do tungstênio (W) que foi preenchido foi o 5d8 e o do níquel (Ni) foi o 3d8, isso quer dizer que eles são elementos de transição externa, veja:

Localização do tungstênio e níquel na Tabela Periódica

  • Elementos de transição interna: são os elementos da série dos lantanídeos e dos actinídeos. O último elétron a ser preenchido se situa em um subnível f incompleto, ou seja, a sua configuração eletrônica termina em (n - 2)f (1 até 13).

Exemplos:

57La:                                                   96Cm:                                     

K 1s2                                                               K 1s2                                  
L 2s2  2p6                                                      L 2s2  2p6
M 3s2 3p6  3d10                                M 3s2 3p6  3d10                                             
N 4s2  4p6  4d10  4f1                         N 4s2  4p6  4d10  4f14             
O 5s2  5p6  5d  5f                             O 5s2  5p6   5d10  5f8              
P  6s2  6p  6d                                   P  6s2  6p6   6d                       
Q  7s  7p                                          Q  7s2 7p

O último subnível a ser preenchido do lantânio (La) foi o 4f1 e do Cúrio (Cm) foi o 5f8, ambos com o subnível f incompleto, indicando que eles são elementos de transição interna:

Localização do lantânio e cúrio na Tabela Periódica





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