Distribuição eletrônica de íons

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A distribuição eletrônica de íons é realizada pela alternância da quantidade de elétrons a partir do subnível e do nível mais externo do átomo no estado fundamental.

Os íons são espécies químicas carregadas eletricamente, sendo formados quando um átomo ou um grupo de átomos perde ou ganha elétrons na sua eletrosfera. Se o átomo ganhar elétrons, ele torna-se um ânion, ficando com carga negativa. Por outro lado, se o átomo perder elétrons, ele fica com carga positiva e é chamado de cátion.

Isso acontece porque quando o átomo está no estado fundamental, ele é eletricamente neutro, uma vez que a quantidade de prótons (cargas positivas) é exatamente igual à quantidade de elétrons (cargas negativas). Assim, quando ganha um elétron, o átomo fica com uma carga negativa a mais e, por isso, ele é representado da seguinte forma: X-1, em que “X” é o símbolo do elemento químico. Se dois elétrons foram acrescentados, ele fica com carga -2 e assim por diante.

O mesmo princípio aplica-se para os cátions, mas com carga contrária, ou seja, para cada elétron perdido, o cátion fica com uma carga positiva a mais (X1+).

Quando o átomo ganha ou perde elétrons — isso ocorre na sua camada de valência, isto é, na camada mais externa ao núcleo —, a sua configuração eletrônica é alterada.

No texto “Distribuição eletrônica” foi mostrado que a configuração eletrônica de um átomo, isto é, como os elétrons estão distribuídos nas camadas eletrônicas do átomo, é identificada por meio do diagrama criado por Linus Pauling, que é o mostrado abaixo:

A representação gráfica da distribuição eletrônica é dada pelo Diagrama de Pauling
A representação gráfica da distribuição eletrônica é dada pelo Diagrama de Pauling

Para realizar a distribuição eletrônica no caso de íons, esse diagrama também pode ser utilizado, basta fazer o seguinte:

1º) Realize a distribuição eletrônica no diagrama de Pauling na ordem energética, isto é, seguindo a ordem dada pelas setas, para o átomo do elemento no estado fundamental;
2º) Retire ou adicione a quantidade de elétrons que o átomo perdeu ou ganhou a partir do subnível e do nível mais externo no átomo no estado fundamental.

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É importante lembrar que a modificação não será no subnível mais energético, que foi o último a ser preenchido, mas sim no subnível mais externo, que é o que fica na camada mais distante do núcleo.

Vejamos um exemplo: Abaixo temos a distribuição eletrônica do cádmio no estado fundamental, sendo que seu número atômico é igual a 48:

Distribuição eletrônica do cádmio no estado fundamental
Distribuição eletrônica do cádmio no estado fundamental

Em ordem energética, essa distribuição é dada por: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10.

Ao realizar essa distribuição, nota-se que o subnível 4d10 foi o último preenchido. Porém, esse é o mais energético, e não o mais externo. O que fica mais longe do núcleo, na camada de valência, é 5s2 e é ele que será alterado na formação de algum íon.

Digamos, então, que o cádmio formou o seguinte cátion: (Cd2+). E agora? Como ficará a sua distribuição eletrônica?

Bem, a carga +2 indica que ele perdeu 2 elétrons, então basta retirar os dois elétrons no subnível 5s2.

Distribuição eletrônica do cátion cádmio no diagrama de Pauling
Distribuição eletrônica do cátion cádmio no diagrama de Pauling

A distribuição do íon Cd2+ em ordem energética é dada por: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10.

Se fossem mais de 2 elétrons perdidos, continuaríamos a retirada dos elétrons, indo para o subnível anterior.

Por outro lado, se fosse um ânion, iríamos acrescentar elétrons nesse subnível mais externo. Entretanto, como no subnível s não podem ser preenchidos mais de 2 elétrons, passaríamos para o próximo subnível.





Aproveite para conferir nossas videoaulas relacionadas ao assunto:

O átomo pode ganhar ou perder elétrons formando os íons
O átomo pode ganhar ou perder elétrons formando os íons
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

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