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:
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 tale da occupare sempre zone 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
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diagrama-linus-pauling.htm
