Aula 4, 5, 6 Modelo Atômico e tabela periódica

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Lei das Proporções Constantes (Lei de Proust)
A composição química de uma substância é sempre constante não importando sua origem.
	
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Lei de Conservação das Massas (Lei de Lavoisier)
As massas se conservam nas transformações químicas.
∑ massas dos reagentes = ∑ massas dos produtos
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Raios catódicos são feixes de elétrons produzidos quando uma diferença de potencial é estabelecida entre dois eletrodos.
Os raios catódicos podem sofrer diferentes desvios se eles interagirem com um campo magnético perpendicular a um campo elétrico aplicado. 
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Descoberta do Próton 
A carga do próton é +1,602176 x 10-19C.
A massa do próton é 1,672622 x 10-24 g.
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+
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Teoria atual da estrutura atômica.
Considera os conceitos da quantização da energia eletrônica.
Surgiu devido à falha da Física Clássica de explicar o movimento de pequenas partículas, como os elétrons.
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Thomson mostrou a natureza do elétron como partícula, como tal, a mesmo possui carga/massa!
Em 1925, De Broglie propôs e provou propriedades ondulatórias do elétron.
“Um elétron livre, de massa m, que se move com velocidade v, deve ter um comprimento de onda associado a ele”.
Aplicável a toda matéria. Todo objeto com massa m e velocidade v daria origem a uma onda de matéria característica.
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	Será possível calcular a posição, direção de movimento e velocidade do elétron?
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A região do espaço em que há maior probabilidade de se encontrar o elétron de determinada energia é chamado orbital.
Para resolver a equação de Schrödinger são necessários 3 números quânticos (n, l e ml), os quais podem ter somente determinadas combinações de valores.
O modelo da mecânica quântica fala em orbital e não órbita (Bohr)
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Descrição do Átomo
Número Atômico (Z): N° de prótons.
Massa Atômica (A): N° de prótons + N° de nêutrons.
Núcleo dos átomos:
10-4A 
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(Livro-Kotz) Quantos prótons, nêutrons e elétrons há em um átomo de 64Zn?
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Número de nêutrons diferentes
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Massa atômica média:
Levar em consideração a massa dos isótopos e sua abundância.
Exemplo: Carbono
(0,9893) (12u) + (0,0107) (13,00335u) = 12,01 u
Foi comprovada a existência de isótopos e permitiu calcular a massa atômica dos elementos levando em consideração a abundância isotópica.
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(Livro-Kotz) A prata tem dois isótopos, um com 60 nêutrons (abundância percentual = 51,839%) e o outro com 62 nêutrons. Quais são os números de massa e os símbolos desses isótopos? Qual é a abundância percentual do isótopo com 62 nêutrons? 
O argônio tem isótopos com 18, 20, 22 nêutrons. Quais os números de massa e os símbolos desses isótopos?
Qual o peso atômico para o boro com dois isótopos (10B 19,91% de abundância; 11B 80,09% de abundância)?
R = 10B 10,0129u 11B 11,0093u
Verifique que a massa atômica do cloro é 35,45, dada a seguinte informação:
35Cl, massa = 34,96885; 75,77%
37Cl, massa = 36,96590; 24,23% 
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Cidade, bairro e número da casa!!!
Números Quânticos
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Este é o mesmo n de Bohr.
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Como os elétrons de um átomo polieletrônico preenchem os orbitais disponíveis?
Propriedade adicional do elétron: SPIN ELETRÔNICO!!!
Os orbitais dos átomos polieletrônicos são semelhantes aos do átomo de hidrogênio. Entretanto, a presença de mais de uma elétron muda bastante as energias dos orbitais.
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+½ (↑) ou -½ (↓)
4) Número quântico de Spin (ms) 
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(Livro-Kotz) Explique por que cada um dos seguintes conjuntos de números quânticos não é possível para um elétron em um átomo.
n=2; l=2; ml=0
n=3; l=0; ml=-2
n=6; l=0; ml=1 
Qual é o número máximo de orbitais que podem ser identificados em cada um dos seguintes conjuntos de números quânticos? Quando “nenhum” for a resposta correta explique o seu raciocínio.
n=3; l=0; ml=+1
n=5; l=1
n=7; l=5
n=4; l=2; ml=-2
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Orbital 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 (Ψ2 = 0 ).
Para um orbital s, o número de nós é n-1.
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Existem três orbitais p ( px, py, e pz). 
As letras correspondem aos valores permitidos de ml, -1, 0, e +1.
Os orbitais têm a forma de halteres. 
À medida que n aumenta, os orbitais p ficam maiores.
Orbital d
Existem cinco orbitais d. 
Quatro dos orbitais d têm quatro lóbulos cada.
Um orbital d tem dois lóbulos e um anel.
tal f
Orbitais f.
Formatos mais complexos.
Importantes na química de lantanídeos e actinídeos.
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	“Dois elétrons em um átomo não pode ter o conjunto dos quatro números quânticos (n, l, ml e ms) iguais”.
Regra de Hund
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“Quanto maior o número de elétrons com spin paralelos num orbital incompleto, menor será a energia”.
O método utilizado para a determinação das configurações eletrônicas (distribuição dos elétrons nos orbitais) no estado fundamental é conhecido como princípio de Aufbau, ou diagramas de preenchimento.
Diagrama de Pauling
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Diagrama de Quadrículas
11Na 
Configuração Eletrônica Completa
11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1 
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Configuração Eletrônica Condensada
11Na : [Ne] 3s1 
O neônio tem o subnível 2p completo.
O sódio marca o início de um novo período.
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3d6
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3.(UECE) Considere três átomos A, B e C. Os átomos A e C são isótopos, B e C são isóbaros e A e B são isótonos. Sabendo-se que A tem 20 prótons e número de massa 41 e que o átomo C tem 22 nêutrons, os números quânticos do elétron mais energético do átomo B são:
a)      n = 3; ℓ = 0, mℓ= 2; s = 1/2
b)      n = 3; ℓ = 2, mℓ= -2; s = 1/2
c)      n = 3; ℓ = 2, mℓ= 0; s = -1/2
d)      n = 3; ℓ = 2, mℓ= -1; s = +1/2
e)      n = 4; ℓ = 0, mℓ= 0; s = -1/2
Exercícios:
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4. (Uff) - Um átomo neutro possui dois elétrons com n = 1, oito elétrons com n = 2, oito elétrons com n = 3 e um elétron com n = 4. Supondo que esse elemento se encontre no seu estado fundamental: 
a) escreva sua configuração eletrônica. 
b) qual seu número atômico e seu símbolo? 
c) qual o número total de elétrons com l (número quântico secundário) igual a zero?
d) qual o número total de elétrons com l (número quântico secundário) igual a um? 
e) qual o número total de elétrons com l  (número quântico secundário) igual a três. 
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5. (UERN/2015) - A principal aplicação do bromo é a produção de brometo de etileno, que é utilizado em combustíveis para motores, com o intuito de evitar a acumulação de chumbo no interior dos cilindros. Considerando que o número atômico do bromo é 35, afirma-se que ele possui:
 I. O número quântico principal igual a 4. II. 7 orbitais completos. III. 5 elétrons no nível de valência. IV. O número quântico magnético igual a 0. V. 7 elétrons na última camada, com número quântico azimutal igual a 1.
 Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e IV. b) I, II e V. c) III, IV e V. d) I, II, IV e V.
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Exercícios:
6. Represente a configuração eletrônica condensada dos elementos químicos cálcio, manganês
e cobre.
7. (Livro-Kotz) Usando diagramas de orbitais em caixas, descreva uma configuração eletrônica para cada um dos seguintes íons: 
Mg+2
Cl-
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