É a representação química da distribuição eletrônica por subníveis de energia
O diagrama de Pauling, também denominado de "princípio de Aufbau" ou, ainda, "diagrama de energia" pode ser definido como uma representação da distribuição eletrônica em que é considerada a organização dos elétrons em subníveis de energia. Por meio da estruturação do esquema do diagrama de Pauling, o químico Linus Carl Pauling (1901-1994) fez proposições além das teses já desenvolvidas sobre a distribuição de elétrons dos elementos químicos.
Para facilitar a compreensão do comportamento desses elementos, Linus Pauling organizou os átomos dos elementos em subníveis de energia. Dessa forma seria possível identificar os elétrons de maior ou menor concentração de energia de um átomo considerando seu estado fundamental.
Após estudos, o pesquisador constatou que ao realizar a distribuição eletrônica, a eletrosfera permanece dividida em sete camadas eletrônicas, representadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q, posicionadas ao redor do núcleo atômico. Cada uma delas, entretanto, permite um número máximo de elétrons em sua última camada, que são 2, 8, 18, 32, 32,18 e 8, respectivamente, de acordo com o esquema a seguir:
O diagrama de Pauling possibilita fazer a distribuição eletrônica dos elementos. (Foto: Wikipédia)
A camada “K” é composta pelo subnível s;
A camada “L” é composta pelos subníveis s e p;
A camada “M” é composta pelos subníveis s, p e d;
A camada “N” é composta pelos subníveis s, p, d e f;
A camada “O” é composta pelos subníveis s, p, d e f;
A camada “P” é composta pelos subníveis s, p e d;
A camada “Q” é composta pelos subníveis s e p.
Além disso, há um número máximo de elétrons em cada subnível.
s - 2 elétrons
p - 6 elétrons
d - 10 elétrons
f - 14 elétrons
g - 18 elétrons
Diagrama de Pauling e configuração dos átomos
Em torno do núcleo atômico existem níveis, subníveis e orbitais. A partir do desenvolvimento dos estudos dessas regiões foi possível compreender o mecanismo de funcionamento das lâmpadas fluorescentes, a realização das ligações químicas, além do fenômeno do magnetismo.
As regiões dos átomos estão organizadas da seguinte maneira:
Níveis
As sete camadas ou subníveis de um átomo, identificadas pelas letras K, L, M, N, O, P, Q possuem, cada uma, quantidade específica de energia.
Subníveis
Cada um dos níveis apresenta uma quantidade também pré-determinada de subníveis. Estes são representados apenas por quatro letras: s, p, d, f.
Orbitais
Há também os orbitais. Cada um dos subníveis de energia apresenta uma quantidade diferente de orbitais.
s = 1 orbital
p = 3 orbitais
d = 5 orbitais
f = 7 orbitais
Após os estudos sobre a configuração dos átomos foi, então, estabelecido o diagrama de Pauling. Com o esquema tornou-se possível compreender melhor a dinâmica dos átomos. Dentre as teses estabelecidas, estão:
• Fazer a distribuição de todos os elétrons que integram um átomo qualquer;
• Indicar as regiões com maior ou menor concentração de energia nas camadas de distribuição;
• Determinar o número de níveis e sua classificação na tabela periódica de acordo com o seu respetivo número atômico;
• Determinar o número de ligações químicas que o átomo deve realizar para atingir a estabilidade eletrônica, ou seja, oito elétrons na camada de valência.
Saiba mais sobre Linus Pauling
Depois de entender a descoberta do diagrama de Pauling e sua importância para o desenvolvimento de pesquisas no ramo da química, é válido conhecer mais sobre Linus Carl Pauling.
Nascido em Portland, Estados Unidos, Linus Pauling é considerado um dos mais importantes químicos do século XX. Pioneiro na utilização da mecânica quântica na disciplina de química, além do desenvolvimento do diagrama de Pauling, possui contribuições nos estudos sobre proteínas e cristais, sendo considerado um dos fundadores da biologia molecular.
O cientista recebeu o Nobel da Paz, em 1962, pela campanha contra os testes nucleares, sendo único a ganhar dois Prêmios Nobel individualmente. Outros estudiosos que também conseguiram a honra de receber dois Prêmios Nobel foram a estudiosa da física e química Marie Curie, John Bardeen (ambos em Física) e Frederick Sanger, os dois prêmios em virtude das pesquisas em química.