MANUAL COMPACTO DE
QUÍMICA – Editora Rideel
Autores:
Carminella Scarpellini e Vinícius Barbosa Andreatta. 2011.
Distribuição
eletrônica dos elétrons em torno do núcleo do átomo
Os
níveis de energia postulados por Bohr são formados por subníveis.
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Camadas
|
K
|
L
|
M
|
N
|
O
|
P
|
Q
|
R
|
S
|
|
Níveis
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
Subníveis
|
s
|
s
p
|
s
p
d
|
s
p
d
f
|
s
p
d
f
g
|
s
p
d
f
g
h
|
s
p
d
f
g
h
i
|
s
p
d
f
g
h
i
j
|
s
p
d
f
g
h
i
j
k
|
Observação: os subníveis de
energia em negrito são teóricos e ainda não foram ocupados
Diagrama de Linus
Pauling
Informa
a estruturação dos níveis e subníveis de energia em ordem crescente.
|
Camada
|
subnível
energético
|
|||
|
s
|
p
|
d
|
f
|
|
|
K
|
1s2
|
|
|
|
|
L
|
2s2
|
2p6
|
|
|
|
M
|
3s2
|
3p6
|
3d10
|
|
|
N
|
4s2
|
4p6
|
4d10
|
4f14
|
|
O
|
5s2
|
5p6
|
5d10
|
5f14
|
|
P
|
6s2
|
6p6
|
6d10
|
|
|
Q
|
7s2
|
|
|
|
Diagrama
em formato de linha.
1s2-2s2 -2p6 -3s2 -3p6 -4s2 -3d10 -4p6 -5s2 -4d10
-5p6 -6s2
-4f14 -5d10
-6p6 -7s2
-5f14 -6d10
Os
subníveis dividem-se em orbitais relacionados às funções de onda (Ψ) dos elétrons.
O
físico alemão Max Born propôs uma interpretação física para a função de onda: a probabilidade
de encontrar uma partícula em uma partícula em uma região é proporcional ao
valor de Ψ2.
Ψ2 representa uma
densidade de probabilidade de que uma partícula esteja em uma pequena região do
espaço dividida pelo volume da região ocupada.
Orbital é a região do
espaço que envolve o núcleo do átomo onde é máxima a probabilidade de se
encontrar um elétron.
Spin eletrônico indica o movimento
de rotação do elétron, ideia concebida em 1920.
Spin é uma propriedade
relacionada ao campo magnético gerado em função do movimento de rotação de partículas
carregadas eletricamente. Elétrons com movimentos opostos possuem spins opostos
ou antiparalelos.
Spin é um fenômeno da
mecânica quântica que indica o movimento angular intrínseco de uma partícula em
questão e suas diferentes orientações.
Números quânticos
PRINCIPAL (n):
relacionado aos níveis de energia onde o elétron se encontra. Quanto maior o
nível de energia, maior o orbital.
SECUNDÁRIO (l): informa o
subnível a que cada elétron está relacionado. O valor de n limita o número de subníveis. Quando n = 2 apenas há o
subnível s e p.
|
Subnível
|
l = n – 1
|
|
s
|
0
|
|
p
|
1
|
|
d
|
2
|
|
f
|
3
|
TERCEIRO NÚMERO
QUÂNTICO
(m): número quântico magnético (m) refere-se ao número quântico
magnético, à orientação dos orbitais (-l
até +l ).
QUARTO NÚMERO
QUÂNTICO:
número quântico magnético de spin (ms):
refere-se ao movimento de rotação do elétron (-1/2 ou + 1/2).
Diferentes formas
de magnetismo
Material
ferromagnético:
os spins de elétrons são alinhados numa mesma direção (ex.: ferro, níquel,
cobalto e suas ligas).
Material
paramagnético:
há alteração das linhas de forças em menor intensidade que nos ferromagnéticos
(ex.: paládio, platina, sódio e algumas ligas de ferro).
Material
diamagnético:
promove ligeiro afastamento, das linhas de força de um campo magnético. As
substâncias em que todos os elétrons são emparelhados com parceiros de spin
oposto são diamagnéticas. (ex.: prata e bismuto).
Princípio de
exclusão de Pauli
Em
1925, Wolfgang Pauli percebeu que um orbital pode conter, no máximo, dois
elétrons de spins opostos.
Assim,
em um mesmo átomo não existem dois elétrons com o mesmo conjunto de números
quânticos (n, l, m e ms)
Princípio da
máxima multiplicidade
O
arranjo mais estável dos elétrons é aquele com o número máximo de elétrons desemperalhedos.
Esse arranjo torna a energia total de um átomo tão baixa quanto possível. Assim,
a regra de Hund informa que um
orbital qualquer de um dado subnível só admitirá um segundo elétron depois que
todos os orbitais desse mesmo subnível estiverem semipreenchidos.
Exemplo:
Am (Z = 95)
a)
Distribuição eletrônica em ordem crescente de energia.
1s2-2s2 -2p6 -3s2 -3p6 -4s2 -3d10 -4p6 -5s2 -4d10
-5p6 -6s2
-4f14 -5d10
-6p6 -7s2
-5f7
b)
Distribuição em ordem de camada ou geométrica.
1s2----------2s2-2p6-------3s2-3p6-3d10-----------4s2-4p6-4d10-4f14----------5s2-5p6-5d10-5f7-------------6s2-6p6-----------7s2
c)
O subnível mais energético é o 5F.
d)
O último nível de energia é o nível 7
(camada Q).
e)
Os números quânticos do elétron mais
energético (5f7) são:
n = 5; l = 3; m = +3; ms = +1/2 (Convenção)
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
|
-3
|
-2
|
-1
|
0
|
+1
|
+2
|
+3
|
Observação: Uma seta orientada para cima em cada casa (sete elétrons) = sete setas)
f)
Os números quânticos do elétron mais externo
(7s2) são:
n = 7; l = 0; m = 0; ms
= -1/2
 |
|
0
|
Observação: uma seta para cima e outra para baixo (2 elétrons).
.
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