Diagrama de Pauling – Química

O Diagrama de Pauling o Principio de Aufbau no es más que un método de distribución de electrones en la electrosfera del átomo y los iones. Este método fue desarrollado por el físico alemán Erwin Madelung (en Brasil, en muchos libros de química, el modelo se atribuye a Linus Pauling; sin embargo, no hay evidencia de que fuera el creador de este método). Él Demostrado experimentalmente que los electrones están dispuestos en átomos en orden creciente de energía, ya que cada vez que el electrón recibe energía salta a una capa más externa en la que se encuentra, y cuando regresa a su capa fuente emite luz, debido a la energía previamente absorbida. . Basado en la proposición de Niels Borh de que los electrones giran alrededor del núcleo, como los planetas orbitan alrededor del sol.

Una lámpara fluorescente, por ejemplo, contiene una sustancia química en su interior, obviamente formada por átomos, los electrones presentes en la electrosfera de estos átomos, al recibir energía eléctrica, se excitan, y comienzan a saltar a otras capas y cuando regresan, emiten luz.

1 s^dos 2 s^dos 2p⁶ 3 s^dos 3p⁶ 4s^dos 3d¹⁰4p⁶ 5 s^dos 4d¹⁰ 5p⁶ 6 s^dos 4f¹⁴ 5d¹⁰6p⁶ 7 s^dos 5f¹⁴6d¹⁰ 7p⁶ …

orden creciente de energía

Número cuántico principal (n): también conocido como nivel de energía, están representados por los números enteros correspondientes a:

• K = 1 s
• L = 2 sp
• M = 3 velocidades
• N = 4 spdf
• O = 5 spdfg
• P = 6 spdfgh
• Q = 7 spdfgh i …

Número cuántico azimutal (l): se conoce comúnmente como el subnivel de energía y se representa por el («S, p, d, f,» …), respectivamente, «s (agudo), p (principal), d (difuso) yf (fundamental)». Los subniveles energéticos están formados por orbitales, que contienen 2 electrones con espines opuestos según el Principio de Exclusión de Pauli.

• s² = 1 orbital y 2 espines
• PAG⁶= 3 orbitales y 6 giros
• D¹⁰= 5 orbitales y 10 giros
• F¹⁴= 7 orbitales y 14 giros

Número cuántico magnético (m): el número cuántico magnético es útil para identificar orbitales. Donde el orbital derecho tiene un valor (+) y el izquierdo tiene un valor (-). Por ejemplo, usando el subnivel f que tiene un mayor número de orbitales, tenemos:

Número cuántico de giro (M_s): son representaciones en forma de flecha de electrones distribuidos en orbitales. El valor de cada giro es:

↑ Up es positivo METRO_s= +½ (medio) y ↓ Down es negativo y METRO_s=-½ (medio)

Ejemplo: es necesario realizar la distribución electrónica del átomo de praseodimio:

Paso 1: busque el elemento en la tabla periódica y observe su número atómico.

Utilizando la Diagrama de Pauling y siguiendo las diagonales se obtiene:

En el átomo de P las capas tienen:

K = 2 electrones, L = 8 electrones, M = 18 electrones, N = 21 electrones, O = 8 electrones y P = 2 electrones.

Paso 2: organice los giros en orbitales (representados aquí por los cuadrados) siendo

Para los iones la distribución es diferente, ya que los iones son átomos que tienen una carga y se subdividen en Cationes: tiene tendencia a perder sus electrones. y Aniones: tiene tendencia a ganar electrones.

Para la Pr Cation⁺² por ejemplo, la distribución se vuelve para 57 electrones porque pierde 2 debido a su valencia:

K = 2 electrones, L = 8 electrones, M = 18 electrones, N = 19 electrones, O = 8 electrones y P = 2 electrones.

Para un átomo de cloro, por ejemplo, la distribución es 17, pero para el anión cloruro se convierte en 18 electrones porque gana 1 electrón:

¹⁷Cl:
1 s^dos
2 s^dos 2p⁶
3 s^dos 3p⁵ o 1 s^dos 2 s^dos 2p⁶ 3 s^dos 3p⁵

K = 2, L = 8 y M = 7 electrones

¹⁷Cl^-1:

1 s^dos
2 s^dos 2p⁶
3 s^dos 3p⁶ o 1 s^dos 2 s^dos 2p⁶ 3 s^dos 3p⁶

K = 2, L = 8 y M = 8 electrones

Es importante señalar que en el texto anterior hay puntos suspensivos que demuestran la continuación de capas, niveles, subniveles, etc. Simplemente porque Pauling siguió el razonamiento de Mendeleyev, sabiendo que aún hay nuevos elementos por descubrir y que ocuparán, por ejemplo, el nivel 8 de la capa R y los subniveles s, p, d, f, g, h, i, j, etc.

Lea también:

Bibliografía:
Russell, JB Química General. São Paulo: Makron Books, 2004.
SHRIVER, DUWARD; ATKINS, PETER. Química inorgánica – 4ª edición. Porto Alegre, Bookman, 2008.
James Brady, Humiston Gerard E. QUÍMICA GENERAL – VOL. 2 – 2ª EDICIÓN.
Fuente de la imagen: http://elproyectomatriz.wordpress.com