Distribuição eletrônica de átomos e íons
A calculadora faz a distribuição eletrônica de qualquer elemento do hidrogênio ao hássio (Z = 1 a 108) e de seus íons. Digite o número atômico, para o ferro 26, e a carga, se houver: ela mostra a ordem de energia, a ordem por camadas, a forma com gás nobre e as exceções registradas pelo NIST.
Exemplo: Número atômico Z 26 · Carga 0 → Distribuição eletrônica: Fe: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. Fonte: OpenStax Chemistry 2e, 6.4 Electronic Structure of Atoms (Electron Configurations): Aufbau principle, filling order 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d …, Hund’s rule, exceptions Cr/Cu/Nb, noble-gas core notation, ions (Example 6.11: Na⁺, P³⁻, Al²⁺, Fe²⁺, Sm³⁺) (read 10.10.2026). Atualizado em: .
Como o cálculo é feito
A distribuição eletrônica indica quantos elétrons há em cada subnível: s comporta no máximo 2, p 6, d 10 e f 14 elétrons, preenchidos na ordem 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d … É o princípio de Aufbau descrito no livro OpenStax Chemistry: cada elétron novo ocupa o subnível de menor energia disponível. O OpenStax mostra essa ordem num diagrama de diagonais como forma tradicional de memorizar o preenchimento – é o diagrama que no Brasil se chama diagrama de Pauling. A calculadora aplica essa regra e compara o resultado com os estados fundamentais publicados pelo NIST.
Distribuição eletrônica de elementos comuns
| Elemento | Z | Distribuição |
|---|---|---|
| Hidrogênio (H) | 1 | 1s¹ |
| Carbono (C) | 6 | 1s² 2s² 2p² |
| Oxigênio (O) | 8 | 1s² 2s² 2p⁴ |
| Sódio (Na) | 11 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ |
| Cloro (Cl) | 17 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ |
| Cálcio (Ca) | 20 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² |
| Ferro (Fe) | 26 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶ |
| Bromo (Br) | 35 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵ |
Somando os elétrons de cada camada (n = 1, 2, 3 …), o ferro fica com 2, 8, 14 e 2. A forma abreviada troca os elétrons internos pelo gás nobre anterior: sódio = [Ne] 3s¹, ferro = [Ar] 3d⁶ 4s².
Exceções: cromo, cobre e mais 18
Em 20 dos elementos de 1 a 108, o estado fundamental registrado pelo NIST difere da previsão. O cromo é [Ar] 3d⁵ 4s¹ em vez de [Ar] 3d⁴ 4s², o cobre [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ em vez de [Ar] 3d⁹ 4s². O OpenStax explica esses dois casos pela estabilidade de subníveis semipreenchidos e completos e diz que não há um método simples para prever todas as exceções. Por isso a calculadora usa os valores do NIST para Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, La, Ce, Gd, Pt, Au, Ac, Th, Pa, U, Np, Cm e Lr e mostra ao lado a previsão da regra.
Distribuição eletrônica de íons
| Íon | Z | Elétrons | Distribuição |
|---|---|---|---|
| Na⁺ | 11 | 10 | 1s² 2s² 2p⁶ |
| P³⁻ | 15 | 18 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ |
| Al²⁺ | 13 | 11 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ |
| Fe²⁺ | 26 | 24 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ |
| Sm³⁺ | 62 | 59 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 4f⁵ |
- Cátions de elementos representativos perdem os últimos elétrons que entraram; metais de transição perdem antes os elétrons s mais externos (Fe²⁺ perde 4s², não 3d).
- Ânions recebem elétrons na ordem de energia (P³⁻ completa 3p⁶).
- Os cinco íons da tabela são os do Exemplo 6.11 do OpenStax.
Os dados de cada elemento estão na tabela periódica; a massa de uma substância sai da calculadora de massa molar.
Perguntas frequentes
Como fazer a distribuição eletrônica?
Preencha os subníveis na ordem 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p … com no máximo 2 (s), 6 (p), 10 (d) ou 14 (f) elétrons até atingir o número de elétrons. O ferro (26 elétrons) termina em 4s² 3d⁶.
Qual é a distribuição eletrônica do ferro?
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶, ou [Ar] 3d⁶ 4s². Por camadas: 2, 8, 14, 2. O íon Fe²⁺ perde os dois elétrons 4s: [Ar] 3d⁶.
Por que o cromo e o cobre são exceções?
Segundo o NIST, os estados fundamentais são [Ar] 3d⁵ 4s¹ e [Ar] 3d¹⁰ 4s¹. O OpenStax explica isso pela estabilidade extra de um subnível 3d semipreenchido ou completo; não existe regra simples que preveja todas as exceções.
Como fazer a distribuição eletrônica de um íon?
Parta do átomo neutro. Para íon negativo, acrescente elétrons na ordem de energia; para íon positivo, retire-os – nos metais de transição, primeiro do subnível s mais externo. Na calculadora, digite a carga, por exemplo −3 para P³⁻.
Quais elementos a calculadora cobre?
Z = 1 a 108 (do hidrogênio ao hássio), a faixa da tabela do NIST. Para elementos mais pesados o PubChem traz apenas configurações calculadas ou previstas.
O que significa a forma com gás nobre?
O símbolo entre colchetes representa os elétrons daquele gás nobre: [Ne] = 1s² 2s² 2p⁶. O sódio fica [Ne] 3s¹.
Fontes e base legal
- OpenStax Chemistry 2e, 6.4 Electronic Structure of Atoms (Electron Configurations): Aufbau principle, filling order 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d …, Hund’s rule, exceptions Cr/Cu/Nb, noble-gas core notation, ions (Example 6.11: Na⁺, P³⁻, Al²⁺, Fe²⁺, Sm³⁺) (read 10.10.2026)
- NIST SP 966, Periodic Table: Atomic Properties of the Elements (2019) – ground-state configurations Z = 1–108 (read 10.10.2026)
- PubChem Periodic Table (NCBI/NLM), ElectronConfiguration – cross-check; identical to NIST except Lr (read 10.10.2026)
Última atualização: · Princípios editoriais
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