Aula 4 Números Quânticos

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Profª. Adriane de Medeiros Ferreira 
Erwing Schorodinger estudou o movimento do elétron ao 
redor do núcleo por meio de equações matemáticas. 
• Códigos matemáticos associados à energia do 
elétron. 
 
• A caracterização de cada elétron no átomo é 
feita por meio de 4 números quânticos: principal, 
secundário, magnético e spin. 
 
• No mesmo átomo, não existem 2 elétrons com 
os mesmos número quânticos. 
Indica o nível de energia do elétron 
n = 1, 2, 3 .....7 
Quanto maior o valor de n maior é a energia do 
elétron. 
-O valor de n está diretamente 
relacionado à energia do elétron; 
- O valor de n não pode ser igual a 
zero (estaria parado); 
- Só pode ter valores inteiros. 
O número quântico principal determina a 
camada (nível de energia) em que o elétron se 
encontra. 
Relacionado com o subnível de energia do 
elétron, ou a forma do orbital (normalmente 
relacionada com nuvem eletrônica). 
Na primeira camada existe apenas uma subnível 
(s); na segunda existem dois subníveis (s, p); na 
terceira existem três (s, p, d), e assim por diante. 
Indica a orientação dos subníveis no espaço 
l= 0 (s) = ml = o (um orbital) 
l= 1 (p) = ml = -1,0,1 (três orbitais, três possíveis orientações no espaço) 
l= 2 (d) = ml = -2,-1,0,1,2 (cinco orbitais, cinco possíveis orientações no espaço) 
l= 3 (f) = ml = -3,-2,-1,0,1,2,3 (sete orbitais, sete possíveis orientações no espaço) 
Tipo de 
Subnível 
Valore
s de l 
Valores de m ou 
ml 
Quantidades 
de orbitais 
s 0 0 1 
p 1 -1,0,+1 3 
d 2 -2,-1,0,+1,+2 5 
f 3 -3,-2,-1,0,+1,+2,+3 7 
A representação gráfica de um orbital geralmente é feita da 
seguinte forma: 
 Subnível Quantidades de orbitais Valores de m ou ml 
s 0 
p 3 
d 5 
f 7 
1 orbital = ou 
Agora, conhecendo a representação gráfica do orbital, 
podemos relacionar os subníveis com seus orbitais: 
Existe mais de uma maneira de representar os orbitais. 
 
O desenho de sua forma geométrica, obtida pro meio do 
contorno em volta da região de maior probabilidade de encontrar 
o elétron. 
-A esfera é a região de máxima probabilidade de 
encontrar o elétron em um orbital s. 
O círculo delimita uma região 
esférica na qual existe uma 
probabilidade de 90% de 
encontrar o elétron. 
-Todos os orbitais s são esféricos; 
-A medida que n aumenta, os orbitais s ficam 
maiores. 
-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,+1. 
- Os orbitais têm a forma de halteres. 
-À medida que n aumenta, os orbitais p ficam 
maiores. 
Regiões de contorno dos orbitais px, py e pz. 
-Existem cinco orbitais d, dxy, dxz, dyz, dx2-y2 e 
dz2. 
- Os cinco orbitais d localizam-se ao longo dos 
eixos x, y e z de um sistema cartesiano. 
- As letras correspondem aos valores permitidos de 
ml = -2,-1,0,+1,+2. 
Regiões de contorno dos orbitais dxy, dxz, dyz, dx2-z2, dz2. 
Os elétrons se comportam como uma imã em função da sua 
rotação no sentido horário ou anti-horário 
O spin do elétron pode ser representado 
por duas setas: ou 
É de costume representar com + ½ e como - ½, mais isso 
não é obrigatório. 
Principio de exclusão de Pauli: num orbital existem no 
máximo 2 elétrons com spin opostos. 
Regra de Hund: o preenchimento dos orbitais de um mesmo 
subnível dever ser de modo que tenhamos o maior número 
possível de elétrons isolados, ou seja, desemparelhado. 
Encontre os 4 números quânticos do elétron de 
valência: 
 
Ca (Z= 20) 
S (Z=16) 
Quando a quantidade de próton é diferente da 
quantidade de elétrons, temos uma situação em 
que o elemento está carregado. 
Os elementos carregados passam a ser chamados 
de íons 
Íon – espécie (átomo ou grupo de átomo) que 
possui número de prótons diferente do número 
de elétrons; portanto carregada eletricamente. 
Sempre ocorre saída e entrada de ELÉTRONS 
dos elementos, NUNCA DE PRÓTONS. 
Cátion – íon carregado positivamente. 
11 Prótons 
11 Elétrons 
12 Nêutrons 
11 Prótons 
10 Elétrons 
12 Nêutrons 
A energia para 
retirar o último 
elétron é 
relativamente baixa 
PERDE UM 
ELÉTRON 
Anion – íon carregado negativamente. 
17 Prótons 
17 Elétrons 
18 Nêutrons 
17 Prótons 
18 Elétrons 
18 Nêutrons 
GANHA UM 
ELÉTRON 
• O número de elétrons é maior do que o número de 
prótons em uma unidade. 
F-, Cl-, B-, I-, NO3
-, ClO4
-, OH-, HCO3
-, 
CH3COO
- 
• O número de elétrons é maior do que o número de 
prótons em duas unidades. 
O2-, SO4
2-, CO3
2- 
• O número de elétrons é maior do que o número de 
prótons em unidade. 
PO4
3- 
• O número de elétrons é menor do que o número de 
prótons em uma unidade. 
Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ag+, NH4+, H3O+ 
• O número de elétrons é menor do que o número de 
prótons em duas unidades. 
Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Fe2+, Zn2+, +, Cu2+, 
Hg2+ 
• O número de elétrons é menor do que o número de 
prótons em unidade. 
Al3- ,Fe3- , Au3- , Bi3- 
Sabendo que um íon de alumínio possui carga 3+ (Al3+ ) número 
atômico igual a 13, qual o número de elétrons que esse íon possui? 
 
 
Resposta: 
 
O número atômico de um elemento indica o número de prótons que 
ele possui (no caso do alumínio = 13). 
No estado neutro, o número de prótons é igual ao número de elétrons 
(13 elétrons). No entanto, como se trata de íons alumínio (Al3+ ) com 
três elétrons a menos, ele terá 10 elétrons.