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DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA E VALÊNCIA O modelo de Órbitas Eletrônicas Circulares de Rutherford-Bohr foi substituído pelo MODELO DE ORBITAIS. Como é muito difícil identificar o elétron através da sua posição na eletrosfera, eles são identificados por seu conteúdo de energia. Bohr chegou a conclusão que os elétrons não se movimentam livremente no espaço em torno do núcleo mas permanecem confinados em regiões específicas do espaço denominadas níveis de energia principal ou camadas. Essas são divididas em subcamadas designadas pelas letras s,p,d e f. Dentro dessas subcamadas , os elétrons estão agrupados em orbitais. Não é possível calcular exatamente a posição de um elétron na eletrosfera, por isso o cientista Schrödinger calculou a região onde provavelmente pode-se encontrar o elétron e chamou esta região de ORBITAL. Devido a velocidade com que o elétron se desloca dentro do orbital, ele forma uma nuvem eletrônica. FORMAS DOS ORBITAIS ATÔMICOS O orbital correspondente ao nível de energia mais baixo denomina-se orbital 1s. Trata-se de uma esfera com o centro no núcleo do átomo. A esfera representa o local onde o elétron permanece durante a maior parte do tempo (95%). O nível de energia superior é o 2s. Este também é uma esfera centrada no núcleo do átomo, mas é maior que o orbital 1s; tem maior energia (menor estabilidade) em virtude de ser maior a distância média entre o elétron e o núcleo e, como consequência, mais reduzida a atração eletrostática entre eles (imagina a energia cedida ao sistema para afastar um elétron, carga negativa, de um núcleo, carga positiva) blogofchemistry.blogspot.com Em seguida, existem 3 orbitais de igual energia denominados orbitais 2p do subnível p. Cada um deles tem a forma de um haltere com os lobos distanciados igualmente do núcleo. Os eixos desses 3 orbitais são perpendiculares entre si e cruzam-se sobre o núcleo. artofbeingalive.wordpress.com Orbitais do subnível d: tem uma forma mais diversificada: quatro deles têm forma de 4 lóbulos de sinais alternados e um deles tem a forma de um duplo lóbulo rodeado por um anel. pt.wikipedia.org Orbitais do subnível f: possuem a forma ainda mais diferente, aparentemente derivados dos orbitais do subnível d pela adição de um plano nodal (é um plano que divide o orbital ao meio, no qual a probabilidade do elétron ser encontrado é nula. O núcleo do átomo está nesse plano). www.angelfire.com chemwiki.ucdavis.edu NÍVEIS ENERGÉTICOS: são as sete escadas do diagrama e onde os elétrons que ocupam estes níveis possuem uma quantidade de energia crescente. São as sete camadas K,L,M,N,O,P,Q do modelo de Rutherford- Bohr. Esses níveis são identificados pelo número quântico principal (n) que varia de 1 a 7. SUBNÍVEIS ENERGÉTICOS: são os degraus da escada do diagrama, de um degrau para o outro também ocorre aumento de energia dos elétrons. Esses subníveis são chamados de s,p,d,f e são identificados pelo número quântico secundário ou azimutal (ℓ) e varia de 0 a 3. Cada subnível possui um nº específico de orbitais: Subnível s 1 orbital Subnível p 3 orbitais Subnível d 5 orbitais Subnível f 7 orbitais Que são representados por um quadradinho: www.algosobre.com.br www.mundoeducacao.com profpc.com.br www.brasilescola.com DIAGRAMA ENERGÉTICO Os orbitais são identificados pelo número quântico magnético (m). O orbital central tem m=0, os orbitais da direita tem m=+1,+2,+3 e os da esquerda tem m=-1,-2 e -3. Exemplo: o subnível f tem 7 orbitais. UM ORBITAL COMPORTA NO MÁXIMO 2 ELÉTRONS COM SPINS CONTRÁRIOS (Princípio da exclusão de Pauli). O spin é identificado pelo número quântico de spin (s) e a representação do elétron dentro dos orbitais é feita por uma seta. elétron com spin negativo (s= - ½) elétron com spin positivo (s= + ½) -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 www.brasilescola.com DIAGRAMA ENERGÉTICO www.brasilescola.com Um elétron é localizado por seus 4 números quânticos. Em um átomo não existem dois elétrons com seus quatro números quânticos iguais (2º enunciado do princípio de Exclusão de Pauli). DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA Como distribuir os elétrons no átomo de um elemento químico: 1) Encaixar os elétrons na eletrosfera partindo dos níveis e subníveis de menor energia para os de maior energia. 2) Todos os orbitais de um mesmo subnível devem receber 1 elétron para depois receber o segundo (Regra de Hund). 3) Em um orbital, o primeiro elétron é o de spin -1/2. Diagrama de Linus Pauling www.brasilescola.com Distribuição eletrônica do escândio (Sc) www.alunosonline.com.br www.quimicozinhos.blogspot.com www.radicaislivresbiobio.blogspot.com NÍVEL DE VALÊNCIA: ou camada de valência é a última camada de um átomo quando se faz a distribuição eletrônica. ELÉTRON DE VALÊNCIA: são os elétrons que estão na última camada ou camada de valência, normalmente são estes elétrons que participam das ligações químicas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS - BETTELHEIM, F.A. et al. Introdução à Química Geral, Orgânica e Bioquímica. Cengage Learning. 2012 - FELTRE, R. 1987. Química Geral. 2.ed. Vol. 1. Editora Moderna. - RUSSEL, J. B. 2004. Química Geral. 2. ed. Vol. 1. Makron Books do Brasil Editora Ltda.
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