Última atualização: 2026-07-01

A configuração eletrônica explicada

Uma configuração eletrônica descreve como os elétrons de um átomo estão distribuídos entre seus orbitais. Ela explica a posição de um elemento na tabela periódica, seus estados de oxidação típicos, seu comportamento magnético e as linhas espectrais que emite. A partir de um número atômico Z de 1 a 118, esta ferramenta preenche os orbitais na ordem padrão de Aufbau e retorna a configuração completa, a notação abreviada com gás nobre e o número de elétrons de valência.

Orbitais e subníveis

Os elétrons ocupam regiões chamadas orbitais, agrupadas em subníveis s, p, d e f. Cada subnível tem uma capacidade fixa, dada pelo número de orbitais que contém (cada orbital acomoda dois elétrons de spin oposto):

Um subnível é escrito com seu número quântico principal, sua letra e um expoente para o número de elétrons — $2p^{4}$ significa quatro elétrons no subnível 2p.

A ordem de preenchimento de Aufbau

O princípio de Aufbau ("construção") afirma que os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia. As energias não crescem em ordem numérica simples: o subnível 4s preenche antes de 3d, e 6s antes de 4f. A regra de Madelung ordena os subníveis por $n + l$ crescente e, em caso de empate, por $n$ crescente. A sequência resultante é:

Duas outras regras completam o quadro. O princípio de exclusão de Pauli limita cada orbital a dois elétrons de spin oposto. A regra de Hund diz que, dentro de um subnível, os elétrons ocupam orbitais separados com spins paralelos antes de se emparelharem.

Exemplo resolvido: ferro (Z = 26)

O ferro tem 26 elétrons. Preenchendo os subníveis na ordem de Aufbau até colocar os 26:

Os primeiros 18 elétrons coincidem com a configuração do argônio, então a notação abreviada os reduz a [Ar]:

A camada principal mais externa é $n = 4$, que contém os elétrons $4s^{2}$; assim, o ferro tem 2 elétrons de valência segundo a convenção dos grupos principais.

A notação abreviada com gás nobre

Escrever a configuração completa de um elemento pesado é trabalhoso, então abreviam-se os elétrons internos pelo gás nobre anterior entre colchetes. Os cernes de gás nobre são hélio (2), neônio (10), argônio (18), criptônio (36), xenônio (54) e radônio (86). Para o cálcio (Z = 20), os primeiros 18 elétrons formam o cerne de argônio, então 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² se escreve [Ar] 4s².

Elétrons de valência

Os elétrons de valência são os elétrons externos que participam das ligações. Segundo a definição dos grupos principais usada aqui, são os elétrons da camada principal ocupada mais alta (maior $n$), contando ns e np. O sódio (Z = 11) é [Ne] 3s¹, com um elétron de valência; o cloro (Z = 17) é [Ne] 3s² 3p⁵, com sete. Nos metais de transição o quadro é mais sutil, pois os elétrons (n−1)d também podem participar da ligação.

Exceções à ordem de Aufbau

Átomos reais nem sempre seguem a previsão estrita. O cromo (Z = 24) é observado como [Ar] 4s¹ 3d⁵ em vez de [Ar] 4s² 3d⁴, e o cobre (Z = 29) como [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ em vez de [Ar] 4s² 3d⁹, porque um subnível d semipreenchido ou completamente preenchido é um pouco mais estável. Irregularidades semelhantes aparecem entre lantanídeos, actinídeos e metais de transição mais pesados. Esta ferramenta aplica a ordem padrão de Aufbau e não codifica essas anomalias, de modo que alguns elementos dos blocos d e f diferem do estado fundamental medido experimentalmente.