Ferramenta 03

Calculadora de configuração eletrónica

Escolha qualquer elemento, do hidrogénio ao oganésson, para ver a sua configuração eletrónica fundamental em notação completa e de gás nobre, com um diagrama de orbitais. Quando o átomo real se afasta da ordem de Aufbau, como o crómio e o cobre, a página indica-o. Mais abaixo, um treinador permite praticar.

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Configuração completa
Notação de gás nobre

Diagrama de orbitais

Treinador de configuração eletrónica

Preencha os subníveis na ordem correta. A diagonal de Aufbau é desenhada ao seu lado até que você não precise mais dela.

CORRETO 0 TENTATIVAS 0
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— clique nos subníveis abaixo —

Exemplos resolvidos

Oxigénio (O, Z = 8)

Preencha os subníveis pela ordem de Aufbau até o total acumulado chegar a Z = 8:

  1. 1s² → 2
  2. 2s² → 4
  3. 2p⁴ → 8

Configuração completa:

1s² 2s² 2p⁴

Notação de gás nobre:

[He] 2s² 2p⁴

Eletrões desemparelhados: 2

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Ferro (Fe, Z = 26)

Preencha os subníveis pela ordem de Aufbau até o total acumulado chegar a Z = 26:

  1. 1s² → 2
  2. 2s² → 4
  3. 2p⁶ → 10
  4. 3s² → 12
  5. 3p⁶ → 18
  6. 4s² → 20
  7. 3d⁶ → 26

Configuração completa:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶

Notação de gás nobre:

[Ar] 3d⁶ 4s²

Eletrões desemparelhados: 4

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Cobre (Cu, Z = 29)

Preencha os subníveis pela ordem de Aufbau até o total acumulado chegar a Z = 29:

  1. 1s² → 2
  2. 2s² → 4
  3. 2p⁶ → 10
  4. 3s² → 12
  5. 3p⁶ → 18
  6. 4s² → 20
  7. 3d⁹ → 29

O cobre é uma exceção: a ordem de Aufbau prevê [Ar] 3d⁹ 4s², mas um eletrão 4s passa para o 3d, porque um subnível 3d completo tem menor energia. O estado fundamental é [Ar] 3d¹⁰ 4s¹.

Configuração completa:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰

Notação de gás nobre:

[Ar] 3d¹⁰ 4s¹

Eletrões desemparelhados: 1

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Como funciona

Por que 4s é preenchido antes de 3d?

Porque é a energia, não o número da camada, que determina a ordem. A regra de Madelung diz que os subníveis são preenchidos por n + l crescente: 4s tem n+l = 4, enquanto 3d tem n+l = 5, então 4s vence. Quando os eletrões estão efetivamente no átomo, o quadro se inverte — em um metal de transição neutro, 3d fica abaixo de 4s, e é por isso que iões como Fe²⁺ perdem primeiro os eletrões de 4s, não os de 3d. Crómio e cobre quebram completamente o padrão, adotando uma camada d semipreenchida ou preenchida em vez de uma camada s preenchida.

De onde vêm as configurações

A configuração mostrada para cada elemento é o estado fundamental que consta dos dados de referência do site, não uma estimativa calculada, por isso as exceções conhecidas aparecem tal como são. A previsão de Aufbau é calculada à parte com a regra n + l e mostrada ao lado quando as duas diferem. O diagrama de orbitais preenche cada subnível segundo a regra de Hund: cada orbital recebe um eletrão antes de qualquer uma receber o segundo.

Limites

  • Descreve átomos neutros no estado fundamental, não iões nem estados excitados.
  • A partir do rutherfórdio (elemento 104), as configurações são previsões teóricas, porque foram produzidos demasiado poucos átomos para as medir.
  • O treinador pergunta por elementos até ao estrôncio (elemento 38), em que a ordem de preenchimento é a que costuma ser ensinada.