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Calculadora de configuração eletrônica

Em resumo: Obtenha a configuração eletrônica de qualquer elemento ou íon, completa e na notação de gás nobre, incluindo exceções como Cr e Cu. É gratuita, funciona no navegador e não precisa de download.

Escolha um elemento e, se quiser, a carga do íon para obter a configuração eletrônica do estado fundamental completa e na notação de gás nobre (abreviada), um diagrama de caixas de orbitais, os elétrons por camada e o número de elétrons desemparelhados. Exceções conhecidas como Cr, Cu, Pd e Au já estão incluídas.

Resposta rápida: o ferro (Fe, Z = 26) é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 = [Ar] 3d6 4s2. O Fe3+ perde primeiro os elétrons 4s: [Ar] 3d5.
Os resultados aparecem aqui.

Como usar a calculadora de configuração eletrônica

  1. Digite o símbolo do elemento (Cu), o nome em inglês (copper) ou o número atômico (29).
  2. Para um íon, digite sua carga: 2 para Cu2+, -1 para Cl−.
  3. Leia a notação abreviada de gás nobre e a configuração completa. Os orbitais são listados na ordem das camadas (3d antes de 4s).
  4. Use o diagrama de orbitais para contar os elétrons desemparelhados e prever se o átomo ou íon é paramagnético.

Exemplos resolvidos

Oxigênio (Z = 8)

1s2 2s2 2p4 = [He] 2s2 2p4

Dois elétrons 2p desemparelhados (regra de Hund).

Cobre (Z = 29), uma exceção

O Aufbau prevê [Ar] 3d9 4s2

Real: [Ar] 3d10 4s1

Cu2+ = [Ar] 3d9

Íon ferro(III), Fe3+

Fe = [Ar] 3d6 4s2; remova 2 × 4s e depois 1 × 3d

Fe3+ = [Ar] 3d5 (5 desemparelhados)

Como as configurações eletrônicas são montadas

Os elétrons preenchem os orbitais em ordem crescente de energia (o princípio de Aufbau), seguindo a regra de Madelung (n + l), equivalente ao diagrama de Linus Pauling:

1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p

Cada orbital comporta dois elétrons de spins opostos (princípio da exclusão de Pauli), e os elétrons se distribuem um a um pelos orbitais do mesmo subnível antes de emparelhar (regra de Hund). As capacidades são s = 2, p = 6, d = 10 e f = 14.

Exceções: Cr, Cu e outros

Cerca de 20 elementos têm estados fundamentais medidos que diferem da ordem simples, geralmente porque um subnível d ou f semipreenchido ou completo tem menor energia. Os mais comuns são Cr ([Ar] 3d5 4s1), Cu ([Ar] 3d10 4s1), Mo, Ag, Pd ([Kr] 4d10), Pt, Au, La, Ce, Gd e vários actinídeos. A calculadora usa os estados fundamentais experimentais (NIST) para esses casos.

Íons

Ânions acrescentam elétrons ao próximo orbital disponível (Cl− = [Ar]). Cátions de metais de transição perdem os elétrons s externos antes dos elétrons d, então o Fe2+ é [Ar] 3d6, não [Ar] 3d4 4s2.

Explore as tendências da tabela com a tabela periódica interativa.

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Perguntas frequentes

O que é uma configuração eletrônica?

Ela mostra como os elétrons de um átomo se distribuem pelos orbitais, por exemplo 1s2 2s2 2p4 para o oxigênio. Os expoentes indicam o número de elétrons em cada subnível.

O que é a notação de gás nobre?

É uma forma abreviada que substitui os elétrons internos pelo gás nobre anterior entre colchetes: o sódio 1s2 2s2 2p6 3s1 vira [Ne] 3s1.

Por que o cobre é 3d10 4s1 e não 3d9 4s2?

Um subnível 3d completo é especialmente estável, então um elétron 4s passa para o 3d. O cromo faz o mesmo para chegar a um 3d5 semipreenchido.

Quais elétrons saem primeiro ao formar um cátion?

Os elétrons da camada de maior número quântico principal saem primeiro. Nos metais de transição, os elétrons 4s saem antes dos 3d.

Como encontrar o número de elétrons de valência?

Para elementos representativos, conte os elétrons da camada mais externa (maior n). Por exemplo, [Ne] 3s2 3p5 do cloro dá 7 elétrons de valência.

Qual é a configuração eletrônica do Fe3+?

[Ar] 3d5. O ferro é [Ar] 3d6 4s2, e os três elétrons removidos são os dois elétrons 4s e um elétron 3d.

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