Diagrama de Linus Pauling

La estructura de un átomo es compleja y está llena de detalles. Durante muchos años, varios científicos de todo el mundo dedicaron parte de sus vidas a estudiar la constitución de un átomo, creando modelos y teorías. Gracias a esto, actualmente tenemos conocimiento sobre varios detalles de la constitución atómica:

• Un núcleo con protones y neutrones, propuesto por Rutherford y Chadwick, respectivamente;

• Niveles de energía o capas electrónicas - propuesto por Bohr;

• Subniveles de energía (subregiones de nivel de energía): propuesto por Sommerfeld;

• Orbitales atómicos (lugar más probable para encontrar un electrón): propuesto por Erwin Schrödinger.

Regiones alrededor del núcleo (niveles, subniveles y orbitales) tienen gran relevancia, ya que, a través del conocimiento de estas áreas, fue posible conocer el fenómeno de la fluorescencia, la fosforescencia, la forma en que se produce un enlace químico y algún comportamiento físico de la materia (magnetismo).

Vea cómo están organizadas las regiones del átomo:

█ niveles

El átomo tiene un total de siete niveles, representados por las letras K, L, M, N, O, P, Q, cada uno con una cantidad específica de energía.

█ subniveles

Cada nivel tiene una cantidad específica de subniveles, que están representados por solo cuatro letras: s, p, d, f.

K - 1 subnivel (s)

L - 2 subniveles (s, p)

M - 3 subniveles (s, p, d)

N - 4 subniveles (s, p, d, f)

O- 4 subniveles (s, p, d, f)

P - 3 subniveles (s, p, d)

Q - 2 subniveles (s, p)

█ Orbitales

Cada subnivel presenta una cantidad diferente de orbitales:

s = 1orbital

p = 3orbitales

d = 5orbitales

f =7orbitales

Observación: En cada orbital, podemos encontrar como máximo dos electrones. Por tanto, el número máximo de electrones en un subnivel es:

s = 2electrones

p = 6electrones

d = 10electrones

f = 14electrones

Conociendo toda esta información, el químico estadounidense Linus Carl Pauling desarrolló una herramienta para distribuir los electrones de un átomo más prácticamente en el papel. Esta importante herramienta se llamó Diagrama de Linus Pauling. En este diagrama, solo tenemos niveles y subniveles. Ver un esquema:

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los trazos en Rosa y naranja establecen un orden de energía que recorre todo el diagrama. Este orden comienza con el guión que pasa 1 s y sigue un curso diagonal hasta llegar 7p. Cada línea diagonal que sigue indica subniveles de más energía que los de la línea anterior. El subnivel más abajo de la misma línea diagonal siempre tiene más energía que el anterior. Así:

• 2 tienen mas energia que 1s (presente en diferentes trazos diagonales);

• 4p tiene mas energia que 3d (presente en el mismo trazo diagonal).

Para realizar la distribución de electrones a través del diagrama de Pauling, es necesario tener el número de electrones de cualquier átomo, sigue las líneas diagonales y respetar el número máximo de electrones en cada subnivel. Vea algunos ejemplos:

— Distribución electrónica de Z = 20 (20 electrones)

Distribución electrónica de un átomo con 20 electrones

— Distribución electrónica de Z = 59 (59 electrones)

Distribución electrónica de un átomo con 59 electrones

Como Diagrama de Linus Pauling, es posible realizar las siguientes tareas:

• Distribuya todos los electrones en un átomo;

• Predecir las regiones de energía más baja y más alta del átomo (los electrones se distribuyen en el átomo para ocupar siempre áreas de menor energía);

• Predecir el número de niveles de un átomo a partir de su número atómico (Z);

• Predecir la clasificación de cualquier átomo a partir de su número atómico (Z).

• Establezca el número de enlaces que debe hacer el átomo para lograr la estabilidad.

¹ Créditos de imagen: Shutterstock / pasarela

Por mí. Diogo Lopes Dias

¿Le gustaría hacer referencia a este texto en una escuela o trabajo académico? Vea:

DÍAS, Diogo Lopes. "Diagrama de Linus Pauling"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diagrama-linus-pauling.htm. Consultado el 28 de junio de 2021.