ESTUDO DA ELETROSFERA E MODELO ATOMICO ATUAL

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28/02/2013
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NÍVEIS E SUBNÍVEIS DE ENERGIA
MODELO DE RUTHERFORD-BOHR
Lembrete: esse modelo não
representa adequadamente o
movimento dos elétrons, pois
hoje sabemos que eles não giram
em órbitas.
Bohr aperfeiçoou o modelo de
Rutherford e desenvolveu um
novo modelo, conhecido como
Rutherford-Bohr, o qual
representa os elétrons girando
em órbitas representadas pelas
letras K, L, M, N, O, P e Q.
Percebeu que as raias obtidas por Böhr eram na
verdade um conjunto de raias mais finas e
supôs então, que os níveis de energia estariam
divididos em regiões ainda menores, por ele
denominadas subníveis de energia.
Os subníveis são designados por letras minúsculas: 
Os 3 últimos subníveis são ausentes no diagrama convencional.
Summerfeld (1868 -1951)
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� O número de cada nível indica a quantidade de
subníveis nele existentes.
Por exemplo:
- o nível 1 apresenta um subnível,
- o nível 2 apresenta dois subníveis,
e assim por diante.
� Estudos específicos para determinar a energia dos
subníveis mostraram que:
•existe uma ordem crescente de energia nos subníveis:
s < p < d < f;
• os elétrons de um mesmo subnível contêm a mesma
quantidade de energia;
• os elétrons se distribuem pela eletrosfera ocupando o
subnível de menor energia disponível.
Verificou-se que um elétron, numa mesma camada,
apresentava energias diferentes.
Como poderia ser possível se as órbitas fossem
circulares?
Sommerfeld sugeriu que as órbitas fossem também
elípticas, pois em uma elipse há diferentes
excentricidades, gerando energias diferentes para uma
mesma camada.
Num nível de energia n, havia uma órbita circular e
(n-1) órbitas elípticas de diferentes excentricidades.
Por exemplo:
No nível de energia n = 4 (camada N), havia uma órbita 
circular e três órbitas elípticas. 
Cada uma das órbitas elípticas constitui um subnível, cada 
um com sua energia. 
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HEISENBERG (1901-1976)
Não podemos atribuir sempre a um elétron uma posição no espaço num
dado momento e nem segui-lo em sua órbita. Portanto, não podemos
assumir que as órbitas planetárias postuladas por Niels Bohr realmente
existam. Grandezas mecânicas como posição, velocidade, etc. poderiam
ser representadas não por números ordinários e sim por estruturas
matemáticas abstratas chamadas ‘matrizes’.
Heisenberg
A teoria do físico alemão
Werner Heisenberg estava
baseada apenas no que se
pode observar, ou seja, na
radiação emitida pelo átomo.
O PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEISENBERG
� Em 1927, Heisenberg desenvolveu uma relação
importante que mostra a existência de uma limitação
rígida e natural, em nossa capacidade de aprender e
descrever o movimento de partículas extremamente
pequenas.
O princípio da incerteza de Heisenberg estabelece
que é impossível conhecer simultaneamente e com
certeza a posição e o momento (massa x velocidade)
de uma pequena partícula, tal como um elétron.
O princípio da incerteza pode ser 
assim interpretado:
Quanto mais de perto tentarmos olhar uma partícula
diminuta, tanto mais difusa se toma a visão da mesma.
� Para um elétron, somos forçados a concluir que
qualquer retrato físico ou qualquer modelo mental da
estrutura eletrônica do átomo não poderá precisa e
simultaneamente:
(1) localizar o elétron e (2) descrever o seu movimento.
� O mais adequado é considerar que existam regiões,
denominadas orbitais, em torno do núcleo nas quais é
máxima a probabilidade de se encontrar o elétron.
Orbitais: podem ser considerados nuvens que
correspondem às regiões em que é máxima a
probabilidade de encontrarmos um determinado elétron.
O “Princípio da Incerteza" de Heisenberg, utilizando
fartamente o cálculo estatístico, além de mecanismos
desenvolvidos para a comprovação de suas teorias,
abriu um novo campo não só para a Física como para a
teoria do conhecimento.
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Erwin Schrödinger (1927)
� Descreveu o movimento do elétron ao
redor do núcleo, mediante equação
matemática que relaciona a natureza
corpuscular (partícula), a energia, a
carga e a massa do elétron.
� As soluções numéricas para essa equação,
denominadas números quânticos, permitem que
cada elétron seja caracterizado pela sua quantidade
de energia.
(1887 - 1961)
Números quânticos: códigos matemáticos
associados à energia do elétron.
� A caracterização de cada elétron no átomo é feita por
quatro números quânticos:
-principal,
-secundário (ou azimutal),
-magnético e
-spin.
Num mesmo átomo não existem dois elétrons com os
mesmos números quânticos.
Números quânticos
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Distribuição dos 
elétrons em 
ordem crescente 
de energia.
Camada Número Máximo de elétrons
K 2
L 8
M 18
N 32
O 32
P 18
Q 8
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Camada Nível
Subnível
Total de 
elétrons
s2 p6 d10 f14
K 1 1s 2
L 2 2s 2p 8
M 3 3s 3p 3d 18
N 4 4s 4p 4d 4f 32
O 5 5s 5p 5d 5f 32
P 6 6s 6p 6d 18
Q 7 7s 7p 8
O número máximo de elétrons por subnível é:
A distribuição eletrônica de um átomo refere-se à 
colocação dos elétrons nos diversos níveis e subníveis de 
energia e orbitais.
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Exemplo: Dado o número atômico de um elemento (Z), 
pode-se pedir a distribuição eletrônica de três maneiras:
1) 
2)
3)
Distribuição de elétrons em um átomo
Regras para o átomo fundamental
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Próxima Aula
� Correção dos Exercícios
� Classificação Periódica