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2014_Mobin_Mobex_Aula 02_Átomos Multieletrõnicos

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QUÍMICA
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Átomos multieletrônicos
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1
O ÁTOMO
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O ÁTOMO
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	Nome	Carga relativa
u	Carga efetiva
C	Massa relativa
U	Massa efetiva
g
	Próton	+1	+ 1,602x10-19	1,0072765	~1,67262x10-24
	Nêutron	0	0	1,0086650	~1,67493x10-24
	Elétron	-1	-1,602x10-19	0,0005486	~9,10939x10-28
PARTÍCULAS SUBATÔMICAS
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Quark
	Murray Gell-Manm e George Zweig propuseram uma substrutura mais elementar das partículas – o Quark.
	Podemos identificar principalmente duas variedades (sabores) de Quarks: up e down.
	Sabor	Quark	Carga	Massa
	up	u	+ 2/3	0,3 GeV
	down	d	- 1/3	0,3 GeV
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Números de Massa (A) e Atômico (Z)
OBS.: em um átomo (neutro) o n.º de prótons é igual ao n.º de elétrons.
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MASSA ATÔMICA
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ÍONS
São átomos ou grupo de átomos com excesso de carga.
P ≠ e- 
CÁTIONS (+): perdem elétrons P > e- 
ÂNIONS (-): ganham elétrons P < e- 
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ÍONS
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ÍONS
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ÁTOMOS ISÓTOPOS
São átomos de um mesmo elemento químico que apresentam o mesmo número de prótons e semelhantes propriedades químicas.
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ÁTOMOS ISÓBAROS
São átomos de diferentes elementos químicos que possuem o mesmo número de massa.
Ex: 
19K40		20Ca40
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São átomos de diferentes elementos químicos que possuem o mesmo número de nêutrons.
Ex: 
34Se79	35Br80
ÁTOMOS ISÓTONOS
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SÉRIE ISOELÊTRONICA
São espécies químicas (átomos ou íons) que apresentam a mesma quantidade de elétrons.
Ex: 
 7N-3 8O-2 9F-1 
 
10Ne 11Na+1 12Mg+2
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ELETROSFERA
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SUBNÍVEIS
	Subníveis
	s	p	d	f
	Nº máximo de
Elétrons	2	6	10	14
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ORBITAIS s
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ORBITAIS p
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ORBITAIS d
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ORBITAIS f
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DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
Diagrama de Linus Pauling e princípio da construção
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ORBITAIS
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ORBITAIS
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NÚMEROS QUÂNTICOS
N º Quântico Principal (n): Número quântico associado à energia e raio médio (tamanho). Número máximo de elétrons na camada = 2 x n2.
N º Quântico Azimutal ou Orbital (ℓ): Número quântico associado a módulo do momento angular do orbital (forma). Número máximo de elétrons no subnível = 2 (2ℓ + 1).
N º Quântico Magnético (m ou mℓ): Número quântico associado a direção do momento angular do orbital.
N º Quântico Spin magnético (S ou mS): Indica o sentido de rotação do elétron.
	CAMADA	K	L	M	N	O	P	Q	K
	VALOR DE n	1	2	3	4	5	6	7	1
	SUBNÍVEL	s	p	d	f
	VALOR DE ℓ (plano nodal)	0	1	2	3
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	Nome	Associado a	Número máximo de e–	Valores permitidos
	Número quântico principal (n)	Energia, raio médio (tamanho)	2.n2	1, 2, 3, ...
	Número quântico azimutal ou orbital (ℓ)	Módulo do momento angular do orbital (forma)	2(2ℓ + 1)	0, 1, 2, ..., n-1
	Número quântico magnético
(m ou mℓ)	Direção do momento angular do orbital	2	0, 1, 2, …, ℓ
(2ℓ+1 diferentes valores)
	Número quântico de spin magnético
(S ou ms)	Sentido de rotação do e– (estado do spin)	--	½ 
NÚMEROS QUÂNTICOS
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NÚMEROS QUÂNTICOS
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 Elétron mais energético, é aquele
 que apresenta a maior soma:
n + 
6 s
4 f
6
+
0
= 6
4
+
3
= 7
NÚMEROS QUÂNTICOS
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 Se dois elétrons apresentarem a 
mesma soma, terá mais energia aquele
que apresentar o maior n.
5 s
4 s
5
+
0
= 5
4
+
0
= 4
5 s
4 p
5
+
0
= 5
4
+
1
= 5
NÚMEROS QUÂNTICOS
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PRÍNCIPIO DA EXCLUSÃO DE PAULI
Em um mesmo átomo, não existem dois elétrons com quatro números quânticos iguais. Como consequência desse princípio, dois elétrons de um mesmo orbital têm spins opostos. Um orbital semicheio contém um elétron desemparelhado. Um orbital cheio contém dois elétrons emparelhados (de spins opostos).
		Wolfgang Pauli (1900-1958)
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REGRA DE HUND 
Ao ser preenchido um subnível, cada orbital desse subnível recebe inicialmente apenas um elétron; somente depois de o último orbital desse subnível ter recebido seu primeiro elétron começa o preenchimento de cada orbital semicheio com o segundo elétron.
Friedrich Hermann Hund (1896-1977)
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DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
26Fe(26e-)
s2
1
s2
2
p6
2
s2
3
p6
3
d6
3
s2
4
26Fe2+(24e-)
s2
1
s2
2
p6
2
s2
3
p6
3
d6
3
K
L
M
M
N
26Fe3+(23e-)
s2
1
s2
2
p6
2
s2
3
p6
3
d5
3
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LINHAS ESPECTRAIS
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	Teoria clássica	Teoria quântica
	Distribuição contínua de energia de um sistema.	Distribuição descontínua de energia de um sistema.
		
LINHAS ESPECTRAIS
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SÉRIES ESPECTRAIS
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SÉRIES ESPECTRAIS
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SÉRIES ESPECTRAIS
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Série de Balmer
(luz visível)
Série de Paschen (Infravermelho)
Série de Lyman
(ultravioleta)
Série de Brecktt
(Infravermelho)
R = 3,29 x 1015 Hz (constante de Rydberg)
SÉRIES ESPECTRAIS
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EFEITO FOTOELÉTRICO
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REFÊRENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Atkins, Peter & Jones, Loretta. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. trad. Ignez Caracelli ...[et al.] . Porto Alegre, Bookman, 2001.
Brown, T.L., Le May, H.E.Jr e Bursten, B.E. Química, ciência central. Rio de Janeiro, LTC, 1999.
Feltre, Ricardo e Yoshinaga, Setsuo. Físico – Química, vol. 2. São Paulo, Moderna, 1974.
Fonseca, Martha R. M. da. Completamente Química, vol. 1. São Paulo, FTD, 2001.
Kotz, John C. e Treichel Jr, Paul. Química e Reações Químicas. Rio de Janeiro, LTC, 1998.
Mahan, Bruce M.e Myers, Rollie J. Química, um curso universitário. São Paulo, Edgard Blücher, 1995.
Masterton, William L., Slowinski, Emil J. e Stanitski, Conrad L. Princípios de Química. Rio de Janeiro, LTC, 1990.
O’Connor, Rod. Introdução à Química. Trad. Elia Tfouni ... [et al]. São Paulo, Harper & Row do Brasil, 1977.
Russel, John Blair. Química Geral, tradução Márcia Guekezian... São Paulo, Makron Books, 1994.
Ziani Suarez, Paulo Anselmo e Mindim, Kleber Carlos. Química Geral. Brasília, Editora UnB, 2003
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oleObject1.bin
image3.emf
image4.png
image5.emf
Eletrosfera
Camadaseletrônicas
Elétron(e
-
)
Núcleocom
próton(p)
enêutron(n)
image6.png
image7.jpeg
image8.gif
image9.emf
Átomodehélio
2prótons
Z=2
2prótonse2nêutrons
A=4
oleObject4.bin
image10.wmf
He
4
2
image11.png
oleObject5.bin
image12.wmf
MA
oleObject6.bin
image13.wmf
u
MA
C
5
,
35
100
)
47
,
24
97
,
36
(
)
53
,
75
97
,
34
(
@
´
+
´
=
l
image14.gif
image15.jpeg
image16.jpeg
image17.jpeg
image18.png
image19.jpeg
image20.jpeg
image21.emf
+
Núcleo
K L M N O P Q
Maior energia
Menor função trabalho
Menor energia
Maior função trabalho
2 8 18 32 32 18 8
image22.wmf
+
N
ú
c
l
e
o
K
 
 
 
 
L
 
 
 
M
 
 
 
N
 
 
 
O
 
 
 
 
PQ
E
n
e
r
g
i
a
 
c
r
e
s
c
e
n
t
e
2
 
 
 
8
 
 
1
8
 
3
2
 
 
3
2
 
 
1
8
 
 
 
8
image23.jpeg
image24.png
image25.png
image26.png
image27.jpeg
image28.jpeg
image29.jpeg
image30.png
image31.gif
image32.gif
image33.wmf
y
y
y
x
x
x
z
z
z
z
x
y
2
p
z
1
2
p
x
1
2
p
y
1
2
p
x
1
 
 
2
p
y
1
 
 
2
p
z
1
image34.emf

sp

df
oleObject11.bin
image35.wmf
2
1
±
=
S
m
ou
S
image36.jpeg
image37.png
image38.png
image39.gif
image40.jpeg
image41.jpeg
image42.png
image43.png
image44.png
image45.png
image46.png
image47.gif
image48.jpeg
oleObject13.bin
image49.wmf
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
-
=
2
2
2
1
1
1
1
n
n
R
l
image54.jpeg
oleObject14.bin
image50.wmf
,...
5
,
4
,
3
1
2
1
.
2
2
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
=
n
n
R
n
oleObject15.bin
image51.wmf
,...
6
,
5
,
4
1
3
1
.
2
2
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
=
n
n
R
n
oleObject16.bin
image52.wmf
,...
4
,
3
,
2
1
1
1
.
2
2
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
=
n
n
R
n
oleObject17.bin
image53.wmf
,...
7
,
6
,
5
1
4
1
.
2
2
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
=
n
n
R
n
image55.jpeg
image56.png
oleObject18.bin
image57.wmf
2
0
2
1
mv
E
h
+
=
n
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