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Prof. Dr. José Carlos Rodrigues 12/08/2015 Introdução Números Quânticos Conceito de Spin Átomos Polieletrônicos Configuração EletrônicaBlindagem Eletrônica Ordenamento dos Elementos Tabela Periódica 12/08/2015 12/08/2015 Para o átomo de hidrogênio, o qual possui um único elétron, a energia do elétron varia somente em função do valor de “n” e é dada pela equação derivada por Bohr para o átomo de hidrogênio: 𝐸𝑛 = − 𝑅ℎ𝑍2 𝑛2 R = cte de Rydberg = 1,097 x 107 m-1 12/08/2015 Como o nome sugere: “𝒍” nos dá o momento angular orbital do elétron, uma medida da velocidade com que o elétron “circula” (em termos Clássicos) ao redor do núcleo. 𝑙 = 0,1,2,3, … , 𝑛 − 1 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐴𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑂𝑟𝑏𝑖𝑡𝑎𝑙 = 𝑙 𝑙 + 1 1/2ℏ Exemplos: 𝑙 = 0 𝑜𝑟𝑏𝑖𝑡𝑎𝑙 𝑠 𝑒 𝑙 = 1(𝑜𝑟𝑏𝑖𝑡𝑎𝑙 𝑝) 𝑀𝐴𝑂 = 0(0 + 1) 1/2ℏ = 0 𝑀𝐴𝑂 = 1(1 + 1) 1/2ℏ = 21/2ℏ 12/08/2015 Valor de L Símbolo da Subcamada Correspondente 0 s 1 p 2 d 3 f 12/08/2015 O número quântico magnético, 𝑚𝑙, está relacionado à orientação dos orbitais em uma subcamada. Orbitais em uma determinada subcamada diferem apenas quanto à sua orientação no espaço, não quanto a sua energia. (Indica a distinção entre os orbitais) 12/08/2015 12/08/2015 Em 1921, Otto Stern e Walter Gerlach mostraram experimentalmente que os elétrons tinham uma propriedade adicional que necessitava de explicações Representação esquemática do equipamento utilizado por Stern e Gerlach. 11 Dois elétrons, no máximo, podem ocupar um dado orbital. Dois elétrons, em um átomo, não podem ter o mesmo conjunto de quatro números quânticos (n, l, ml e ms). 𝑉 = − 2𝑒2 4𝜋𝜀0𝑟1 − 2𝑒2 4𝜋𝜀0𝑟2 + 2𝑒2 4𝜋𝜀0𝑟12 12/08/2015 12/08/2015 Para um dado número quântico principal, os elétrons se aproximam menos do núcleo à medida que l aumenta e, como resultado dos efeitos combinados de penetração e de blindagem, a ordem dos níveis nos átomos multieletrônicos é s < p < d < f. 17 18 E por que não: 1s22p1 ? 20 No estado fundamental de um átomo com muitos elétrons, os elétrons ocupam os orbitais atômicos disponíveis de modo a tornar a energia total do átomo a menor possível. Dimitri Ivanovich Mendeleev É impressionante notar que a organização dos elementos químicos na Tabela Periódica, por meio de suas propriedades químicas e físicas, tenha sido elaborada sem o conhecimento da estrutura eletrônica dos átomos. Mendeleev e Lothar Meyer descobriram, de forma independente, a partir do conhecimento do Princípio de Avogadro, que os elementos, quando arranjados de acordo com suas massas atômicas, se agrupavam em famílias com propriedades semelhantes. Mendeleev teve a intuição química de deixar espaços em branco para elementos que seriam necessários para completar as tendências observadas. No começo do século XX a organização dos elementos passou a ser por meio dos números atômicos. Desta forma, a periodicidade das propriedades era mantida. 12/08/2015 12/08/2015 Ex. 1. Qual a distribuição eletrônica do Na (Z=11) e do Cl (Z=17)? Exercício: 12/08/2015 12/08/2015 12/08/2015 12/08/2015 12/08/2015 12/08/2015 Nanocristais de Óxido de Zinco Definição: é a força que mantém dois ou mais átomos unidos. • Ligação covalente: resulta do compartilhamento de elétrons entre dois átomos. Normalmente encontrada entre elementos não- metálicos. • Ligação iônica: resulta da transferência de elétrons de um metal para um não-metal. • Ligação metálica: é a força atrativa que mantém metais puros unidos. 12/08/2015 Ligações Iônicas Conceitos Importantes: Energia de Ionização; Eletroafinidade (ou Afinidade Eletrônica); Interações Eletrostáticas. 12/08/2015 Distribuição de Lewis
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