Diagramma di Linus Pauling

La struttura di un atomo è complessa e ricca di dettagli. Per molti anni, diversi scienziati in tutto il mondo hanno dedicato parte della loro vita allo studio della costituzione di un atomo, creando modelli e teorie. Grazie a ciò, attualmente abbiamo conoscenza di diversi dettagli della costituzione atomica:

• Un nucleo con protoni e neutroni – proposto rispettivamente da Rutherford e Chadwick;

• Livelli energetici o strati elettronici – proposti da Bohr;

• Sottolivelli energetici (sottoregioni del livello energetico) - proposta da Sommerfeld;

• Orbitali atomici (posto molto probabile dove trovare un elettrone) – proposto da Erwin Schrödinger.

Regioni intorno al nucleo (livelli, sottolivelli e orbitali) hanno una grande attualità, perché, attraverso la conoscenza di queste aree, è stato possibile conoscere il fenomeno della fluorescenza, della fosforescenza, il modo in cui si verifica un legame chimico e alcuni comportamenti fisici della materia (magnetismo).

Guarda come sono organizzate le regioni dell'atomo:

█ livelli

L'atomo ha un totale di sette livelli, rappresentati dalle lettere K, L, M, N, O, P, Q, ciascuno con una specifica quantità di energia.

█ sottolivelli

Ogni livello ha una quantità specifica di sottolivelli, che sono rappresentati da sole quattro lettere: s, p, d, f.

K - 1 sottolivello/i

L - 2 sottolivelli (s, p)

M - 3 sottolivelli (s, p, d)

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

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

P - 3 sottolivelli (s, p, d)

Q - 2 sottolivelli (s, p)

█ Orbitali

Ogni sottolivello presenta una quantità diversa di orbitali:

s = 1orbitale

p = 3orbitali

d = 5orbitali

f =7orbitali

Osservazione: In ogni orbitale possiamo trovare al massimo due elettroni. Quindi, il numero massimo di elettroni in un sottolivello è:

s = 2elettroni

p = 6elettroni

d = 10elettroni

f = 14elettroni

Conoscendo tutte queste informazioni, il chimico americano Linus Carl Pauling sviluppato uno strumento per distribuire gli elettroni di un atomo più praticamente sulla carta. Questo importante strumento è stato chiamato Diagramma di Linus Pauling. In questo diagramma, abbiamo solo livelli e sottolivelli. Vedi uno schema:

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i colpi in rosa e arancia stabiliscono un ordine di energia che attraversa l'intero diagramma. Questo ordine inizia con il trattino che passa in 1s e segue a rotta diagonale fino a raggiungere 7p. Ogni linea diagonale che segue indica sottolivelli di maggiore energia rispetto a quelli della linea precedente. Il sottolivello più in basso della stessa linea diagonale ha sempre più energia del precedente. Così:

• 2 hanno più energia che 1s (presente in diversi tratti diagonali);

• 4p ha più energia di 3d (presente nella stessa diagonale).

Per eseguire la distribuzione degli elettroni attraverso il diagramma di Pauling, è necessario avere il numero di elettroni di ogni atomo, segui le linee diagonali e rispettare il numero massimo di elettroni in ogni sottolivello. Vedi alcuni esempi:

— Distribuzione elettronica da Z = 20 (20 elettroni)

Distribuzione elettronica di un atomo con 20 elettroni

— Distribuzione elettronica da Z = 59 (59 elettroni)

Distribuzione elettronica di un atomo con 59 elettroni

Piace Diagramma di Linus Pauling, è possibile svolgere le seguenti mansioni:

• Distribuire tutti gli elettroni in un atomo;

• Prevedere le regioni di energia più bassa e più alta dell'atomo (gli elettroni sono distribuiti nell'atomo in modo da occupare sempre aree a minore energia);

• Prevedere il numero di livelli di un atomo dal suo numero atomico (Z);

• Prevedere la classificazione di qualsiasi atomo dal suo numero atomico (Z).

• Stabilire il numero di legami che l'atomo deve fare per raggiungere la stabilità.

¹ Crediti immagine: Shutterstock / passerella

Di Me. Diogo Lopes Dias

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

GIORNI, Diogo Lopes. "Diagramma di Linus Pauling"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diagrama-linus-pauling.htm. Consultato il 28 giugno 2021.