estrutura atômica

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Modelo Atômico Modificado de Niels Bohr:
Os elétrons nos átomos de um elemento estão confinados em certas órbitas específicas ao redor do núcleo.
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1924 – Louis de Broglie
Sugestão de que os elétrons possuem certas propriedades ondulatórias.
Ele propôs que um elétron livre, de massa m, movendo-se com velocidade, v, fosse associado a um comprimento de onda pela equação:
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 λ = h
 mv
Ele liga as propriedades corpuscular do e- (m,v) a possíveis propriedades ondulatórias ( λ ).
A equação de de Broglie, sugere que para qualquer partícula em movimento está associada em comprimento de onda.
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Porém, para ser suficientemente grande para ser medido, o produto de m e v, deve ser muito pequeno; pois h(constante de Planck) = 6,6260x10-34J.s é muito pequeno.
Ex.:
Qual o λ de uma bola com 114g, deslocando-se com a velocidade de 176Km/h?
Obs. m = Kg; comp. = m; tempo = s 
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Qual o λ associado a um e- de massa = 9,109x10-28g, deslocando-se a 40% da velocidade da luz?
Dados: 1J = 1kg.m2/s2; m=Kg; v=m/s
Velocidade da luz?
Resposta: 6,06x10-12m ou 6,06x10-3nm
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O Átomo na Mecânica Ondulatória
Bohr e Erwin Schrodinger(1887 – 1961)
Usou a hipótese de de Broglie.
Bohr – e- ser corpúsculo
O tratamento teórico geral do comportamento atômico, desenvolvido por Bohr, Schrodinger e seus seguidores, é denominado “Mecânica Quântica” ou “Ondulatória”.
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O Princípio da Incerteza
Sugestão de de Broglie – Como era possível que o e- fosse descrito como uma partícula e também como uma onda?
Conclusão: o elétron tem uma dupla natureza, nenhuma experiência pode evidenciar que o elétron se comporta simultaneamente como onda e partícula.
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Werner Heisenberg e Max Born – proporcionaram a resposta:
Concluiu que era impossível fixar ao mesmo tempo, com exatidão, a posição de um elétron num átomo e também a sua velocidade.
Quando se tenta determinar a posição ou a energia, com exatidão, a outra grandeza é incerta.
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 O Principio da Incerteza – em termos práticos, o que podemos calcular é a probabilidade de se encontrar um e- com certa energia num dado volume de espaço.
 É impossível conhecer ao mesmo tempo a posição e a velocidade de uma partícula.
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Modelo de Schrodinger
 e- como onda de matéria
1- e- no átomo descreve uma onda estacionária são permitidas somente certas funções de onda;
2- cada ψ corresponde a uma energia permitida para o e-
3- a energia do e- é quantizada
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4- cada ψ interpretada em termos de probabilidade (ψ2 = densidade de e- numa dada região do espaço)
5- as ondas de matéria dos estados de energia permitidas são os orbitais.
6- resolução da equação de Schrodinger de um e- no espaço tridimencional é necessário introduzir 3 números inteiros – os números quânticos n, l, ml, ms.
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 Portanto, o seu trabalho abriu um caminho novo para tratar as partículas subatômicas, conhecido como a mecânica quântica ou mecânica ondulatória.
Números Quânticos:
1- Número Quântico Principal (n)
 
Pode ser qualquer valor inteiro e positivo, excluindo o zero. Seu valor determina a energia de uma camada ou nível
 corresponde as sete camadas
 K L M N O P Q
 1 2 3 4 5 6 7
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2- Número quântico secundário ou azimutal ( l ) 
O número quântico azimutal, representado por l, especifica a subcamada e, assim, a forma do orbital. Pode assumir os valores 0, 1, 2 e 3, correspondentes às subcamadas s , p , d , f .
Ex.
1s - n =1 e l = 0
2s - n = 2 e l = 0
2p - n = 2 e l = 1
Ordem de energia dos subníveis
nf > nd > np > ns
 
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 s p d f
3- Número quântico magnético (m l ) 
O número quântico magnético, representado por ml, fornece informações sobre a orientação de um orbital no espaço. Pode assumir valores inteiros de + l a – l.
 Por exemplo, para uma subcamada d ( l = 2), m pode ser igual a -2, -1, 0, +1 ou +2, cinco valores que correspondem aos cinco orbitais da subcamada d.
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 0 -1 0 +1 -2 -1 0 +1 +2 -3 -2 -1 0 +1+2 +3
 
 s p d f
 Ex.:
 
L = 0 ml = 0
L = 1 ml = -1, 0, +1
L = 2 ml = -2, -1, 0, +1, +2, +3
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4- Número quântico spin ( m s ) 
O número quântico spin, representado por ms, especifica o spin do elétron; onde ele gira em torno de seu próprio eixo e possui valor + 1/2 ou - 1/2. 
 +1/2 - 1/2 
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 O que vem a ser?
- Isótopo - São átomos de um mesmo elemento que apresentam mesmo número atômico e diferentes números de massa, pois têm diferentes números de nêutrons.
 Ex.:
 1H1 - 1H2 - 1H3
 
Cite outros exemplos:
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 - Isóbaros - São aqueles átomo onde os números atômicos diferem, porém, há um mesmo número de massa. São átomos de diferente elementos, por isso suas propriedade não se assemelham.
Ex.:
 20Ca40 e 18Ar40
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 - Isótonos - Átomos de mesmo número de nêutrons e possuidores de diferentes números atômicos.
 Ex.:
 9F19 e 10Ne20
 - Isoeletrônicos - Elementos químicos diferentes que possuem a mesma quantidade de elétrons.
Ex.:
 12Mg2- 9F1- 7N3-
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Configuração Eletrônica
Os elétrons preenchem os subníveis disponíveis em ordem crescente de energia.
Ex.:
5B = 1s22s22p1
6C = 1s22s22p2