Structura unui atom este complexă și plină de detalii. Mulți ani, mai mulți oameni de știință din întreaga lume și-au dedicat o parte din viață studierii constituției unui atom, creând modele și teorii. Datorită acestui fapt, în prezent avem cunoștințe despre mai multe detalii ale constituției atomice:
Un nucleu cu protoni și neutroni - propus de Rutherford și respectiv Chadwick;
Niveluri de energie sau straturi electronice - propuse de Bohr;
Subnivele de energie (subregiuni de nivel de energie) - propuse de Sommerfeld;
Orbitalii atomici (cel mai probabil loc pentru a găsi un electron) - propus de Erwin Schrödinger.
Regiuni din jurul nucleului (niveluri, subnivele și orbitali) au o mare relevanță, deoarece, prin cunoașterea acestor domenii, a fost posibil să se cunoască fenomenul de fluorescență, fosforescență, modul în care apare o legătură chimică și un anumit comportament fizic al materiei (magnetism).
Vedeți cum sunt organizate regiunile atomului:
█ niveluri
Atomul are în total șapte niveluri, reprezentate prin litere K, L, M, N, O, P, Q, fiecare cu o cantitate specifică de energie.
█ subnivele
Fiecare nivel are o cantitate specifică de subnivele, care sunt reprezentate de doar patru litere: s, p, d, f.
K - 1 subnivel (e)
L - 2 subnivele (s, p)
M - 3 subnivele (s, p, d)
N - 4 subnivele (s, p, d, f)
O- 4 subnivele (s, p, d, f)
P - 3 subnivele (s, p, d)
Q - 2 subnivele (s, p)
█ Orbitali
Fiecare subnivel prezintă o cantitate diferită de orbitali:
s = 1orbital
p = 3orbitali
d = 5orbitali
f =7orbitali
Observare: În fiecare orbital, putem găsi cel mult doi electroni. Astfel, numărul maxim de electroni într-un subnivel este:
s = 2electroni
p = 6electroni
d = 10electroni
f = 14electroni
Cunoscând toate aceste informații, chimistul american Linus Carl Pauling a dezvoltat un instrument pentru distribuie electronii a unui atom mai practic pe hârtie. Acest instrument important a fost numit Diagrama Linus Pauling. În această diagramă, avem doar nivele și subnivele. Vedeți o schiță:
loviturile în roz și portocale ele stabilesc o ordine de energie care trece prin întreaga diagramă. Această ordine începe cu liniuța care trece 1s și urmează a curs diagonal până ajunge 7p. Fiecare linie diagonală care urmează indică subnivelele cu mai multă energie decât cele din linia anterioară. Subnivelul aflat mai jos pe aceeași linie diagonală are întotdeauna mai multă energie decât precedenta. Prin urmare:
2 au mai multă energie că 1s (prezent în diferite curse diagonale);
4p are mai multă energie decât 3d (prezent în aceeași cursă diagonală).
Pentru a efectua distribuția electronilor prin diagrama Pauling, este necesar să aveți numărul de electroni ai oricărui atom, urmați liniile diagonale și respectați numărul maxim de electroni din fiecare subnivel. Vezi câteva exemple:
— Distribuție electronică de la Z = 20 (20 de electroni)
Distribuția electronică a unui atom cu 20 de electroni
— Distribuție electronică de la Z = 59 (59 de electroni)
Distribuția electronică a unui atom cu 59 de electroni
Ca Diagrama Linus Pauling, este posibil să efectuați următoarele sarcini:
Distribuiți toți electronii într-un atom;
Preziceți regiunile cu cea mai mică și cea mai mare energie a atomului (electronii sunt distribuiți în atom în așa fel încât să ocupe întotdeauna zone cu energie mai mică);
Preziceți numărul de niveluri ale unui atom din numărul său atomic (Z);
Preziceți clasificarea oricărui atom din numărul său atomic (Z).
Stabiliți numărul de legături pe care atomul trebuie să le facă pentru a obține stabilitate.
¹ Credite de imagine: Shutterstock / catwalker
De mine. Diogo Lopes Dias
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diagrama-linus-pauling.htm
