Teoria Atomica parte 2

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Universidade Federal de Ouro Preto 
Disciplina: QUI 200
TEORIA ATÔMICA- PARTE 2 
Comportamento ondulatório da matéria
Após o desenvolvimento do modelo de Bohr para o átomo de 
hidrogênio, a natureza dual da matéria tornou-se um conceito familiar.
• O momento, mv, é uma propriedade de partícula, enquanto λ é uma 
propriedade ondulatória.
• De Broglie resumiu os conceitos de ondas e partículas, com efeitos 
notáveis se os objetos são pequenos.
Princípio da incerteza- Heizenberg
• Na escala de massas de partículas atômicas, não podemos 
determinar exatamente a posição, a direção do movimento e 
a velocidade simultaneamente.
• Para os elétrons: não podemos determinar seu momento (mv) 
e sua posição (x) simultaneamente.
Se Δx é a incerteza da posição e Δmv é a 
incerteza do momento, então:
Modelo da Mecânica Quântica
• Schrödinger (1927) : teoria para descrever a matéria levando 
em conta a dualidade onda-partícula.
• Sua abordagem foi substituir a trajetória precisa da partícula 
por uma função de onda (Ψ), uma função matemática com 
valores que variam com a posição.
Modelo da Mecânica Quântica
A função de onda (Ψ2) 
fornece a probabilidade de se 
encontrar o elétron numa 
determinada região do 
espaço, isto é, dá a 
densidade de probabilidade 
para o elétron → orbital
.
Modelo da Mecânica Quântica e 
os orbitais atômicos
• A equação de Schrödinger permite obter valores para regiões 
de alta probabilidade eletrônica, representando níveis de 
energia menos definidos, bem como regiões chamadas de 
Subníveis (ou subcamadas).
• Definindo o modelo atômico Quântico, podemos representar 
os orbitai através dos seus números quânticos:
Modelo da Mecânica Quântica e 
os orbitais atômicos
1. Número quântico principal, n : Este é o mesmo n de Bohr. À 
medida que n aumenta, o orbital torna-se maior e o elétron passa 
mais tempo mais distante do núcleo. 
2. O número quântico azimuthal, l (sibníveis): Esse número quântico 
depende do valor de n e define o formato do orbital. Os valores de l 
começam de 0 e aumentam até n-1. Normalmente utilizamos letras 
para l (s, p, de f) para l= (0, 1, 2, e 3). Geralmente nos referimos aos 
orbitais s, p, de f. 
.
Modelo da Mecânica Quântica e 
os orbitais atômicos
3. O número quântico magnético, ml: Esse número quântico 
depende de l. O número quântico magnético tem valores inteiros 
entre –l e +l passando por zero. Fornecem a orientação do 
orbital no espaço. Para determinar os valores de l existem 2l + 1 
valores permitidos de ml.
4. Spin, ms: Relaciona-se à quantidade de movimento elétron 
(direção e giro). Valores +1/2 e -1/2.
O spin não foi deduzido a partir da equação de Schrödinger, mas 
das observações dos espectros de linha do átomo. 
A descoberta do spin
• O espectro de linhas de átomos polieletrônicos mostra cada 
linha como um par de linhas minimamente espaçado.
• Foi proposto então que os elétrons tinham uma propriedade 
intrínseca denominada spin.
• O elétron se comportava como se fosse uma esfera 
minúscula rodando em torno do seu próprio eixo.
A descoberta do spin
• Stern e Gerlach planejaram um experimento para determinar o 
porquê.
• Um feixe de átomos passou através de uma fenda e por um campo 
magnético e os átomos foram então detectados.
• Duas marcas foram encontradas: uma com os elétrons girando em 
um sentido e uma com os elétrons girando no sentido oposto.
• Ex 1 : Em um determinado estado, os três números quânticos 
de um átomo de hidrogênio são: n= 4, l= 2, ml= -1. Em que 
tipo de orbital esse elétron está localizado?
• Ex 2: a)Determine o número de subníveis no quarto nível, 
para n=4
b) Dê nome para cada um desses subníveis.
c) Quantos orbitais existem em cada um desses subníveis?
Representação dos orbitais-
Orbitais S
• Todos os orbitais s são esféricos.
• À medida que n aumenta, os orbitais s ficam maiores.
• À medida que n aumenta, aumenta o número de nós.
• Um nó é uma região no espaço onde a probabilidade de 
se encontrar um elétron é zero.
Representação dos orbitais-
Orbitais S
Representação dos orbitais-
Orbitais p
• Existem três orbitais p, px, py, e pz. 
• Os três orbitais p localizam-se ao longo dos eixos x-, y- e z- de um sistema 
cartesiano. 
• As letras correspondem aos valores permitidos de ml, -1, 0, e +1.
• À medida que n aumenta, os orbitais p ficam maiores.
• Todos os orbitais p têm um nó no núcleo. 
Representação dos orbitais-
Orbitais d e f
• Existem cinco orbitais d e sete orbitais f. 
• Três dos orbitais d encontram-se em um plano bissecante aos 
eixos x-, y-e z.
• Dois dos orbitais d se encontram em um plano alinhado ao 
longo dos eixos x-, y-e z.
• Quatro dos orbitais d têm quatro lóbulos cada.
• Um orbital d tem dois lóbulos e um anel.
Representação dos orbitais-
Orbitais d 
Representação dos orbitais-
Orbitais f
Evolução 
dos
modelos 
atômicos
Configuração eletrônica
• É a maneira na qual os elétrons são distribuídos entre os 
vários orbitais de um átomo.
• A mais estável configuração eletrônica, ou estado 
fundamental, de um átomo é aquela na qual os elétrons estão 
nos estados de mais baixos possíveis de energia.
• Orbitais de mesma energia (de determinado subnível, 3d por 
exemplo) são conhecidos como degenerados.
Configuração eletrônica
Princípio de Aufbau: Os elétrons preenchem os orbitais em um 
átomo seguindo uma ordem crescente de energia.
Regra para o preenchimento dos 
orbitais
Regra para o preenchimento dos 
orbitais
• Ex: Faça a configuração eletrônica dos elementos Li, C, Cl, Ne, O 
(identifique os elétrons desemparelhados)
Configuração eletrônica 
condensada
Configurações eletrônicas 
e a tabela periódica
A tabela periódica pode ser utilizada como um guia para as 
configurações eletrônicas.
•O número do período é o valor de n.
•Os grupos 1A e 2A têm o orbital s preenchido.
•Os grupos 3A -8A têm o orbital p preenchido.
•Os grupos 3B -2B têm o orbital d preenchido.
•Os lantanídeos e os actinídeos têm o orbital f preenchido.
Configurações eletrônicas 
e a tabela periódica