Tabela periódica com configurações eletrônicas

Como ler uma configuração eletrônica

Cada parte de uma configuração nomeia uma subcamada e o número de elétrons nela. Em 1s² 2s² 2p⁶, o primeiro número é a camada (nível de energia), a letra é o tipo de subcamada e o expoente é o número de elétrons. Uma subcamada s comporta até 2 elétrons, p comporta 6, d comporta 10 e f comporta 14, e os expoentes sempre somam o número atômico.

Escrever todas as subcamadas fica longo, então esta tabela usa a forma abreviada com gás nobre: o símbolo do gás nobre anterior entre colchetes representa todos os seus elétrons. O enxofre, 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴, passa a ser [Ne] 3s² 3p⁴. As células são coloridas por bloco e cada uma mostra a configuração do elemento.

A ordem de preenchimento

Os elétrons preenchem primeiro as subcamadas de menor energia, uma regra chamada princípio de Aufbau. A ordem é 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, então 4s é preenchida antes de 3d e 4f só depois de 6s. Você não precisa decorá-la: ler cada período da esquerda para a direita leva você pelos blocos na ordem de preenchimento, do bloco s ao bloco f (as linhas na parte inferior, nos períodos 6 e 7) e ao bloco d, até o bloco p.

Esta tabela escreve as subcamadas na ordem do número da camada e não na ordem de preenchimento, então o ferro aparece como [Ar] 3d⁶ 4s². Quando um metal de transição forma um íon, ele perde primeiro os elétrons s externos, o que faz do Fe²⁺ [Ar] 3d⁶.

Exceções às regras

Cerca de vinte elementos não seguem a ordem de preenchimento simples. Os mais conhecidos são o cromo, [Ar] 3d⁵ 4s¹, e o cobre, [Ar] 3d¹⁰ 4s¹, em que um elétron passa de 4s para 3d, deixando a subcamada d exatamente semipreenchida ou totalmente preenchida. A prata e o ouro seguem o padrão do cobre, e o paládio, [Kr] 4d¹⁰, não tem nenhum elétron em sua subcamada s mais externa. As configurações dos elementos superpesados são previsões calculadas, e não medições.

Exemplo resolvido: cloro

A posição de um elemento indica sua configuração. Exceto o paládio, o número do período é a camada mais externa que contém elétrons, e o bloco indica qual subcamada está sendo preenchida. O cloro está no período 3 e é o quinto elemento do bloco p, então sua configuração termina em 3p⁵: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵, ou [Ne] 3s² 3p⁵. Os expoentes somam 17, o número atômico do cloro, e sua camada externa contém 2 + 5 = 7 elétrons de valência.