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Cap. 6
Estrutura
Atmica
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OBJETIVOS
Conhecer as caractersticas da energia eletromagntica
Compreender a quantizao de energia
Conhecer a relao entre espectro atmico e estruturaeletrnica dos tomos
Compreender a dualidade onda-partcula da matria
Aplicar os resultados da mecnica quntica qumica
Escrever a configurao eletrnica de qualquerelemento e correlacionar sua configurao com a suaposio na tabela peridica
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6.1 Ondas e Radiao
Eletromagntica
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O conhecimento a cerca da estrutura dostomos foi obtida pela observao da interaodos tomos com vrias formas de energiaradiante, como: 1. energia associada luz visvel;
2. radiao infravermelho;
3. luz ultravioleta;
4. raios-X.
6.1 Ondas e RadiaoEletromagntica
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Propriedades das ondas
Onda uma oscilao peridica que transmite energia atravs doespao
Propriedades Caractersticas das ondas
1. Ondas so peridicas.
Se repetem regularmente no espao e no tempo.
2. Comprimento de onda
Distncia entre dois pontos correpondentes em uma onda Simbolizado por ! Descrito por qualquer unidade apropriada de distncia
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3.Frequncia da onda
Nmero de oscilaes que passam por um ponto especfico em umdado perodo de tempo
Representeda pelo smbolo"
Unidade: oscilaes por segundo ou 1/s = s-1
, conhecido como hertz(Hz)
4.Amplitude, ou altura, da onda
Definida como a metade da altura do pico
Se a amplitude de uma onda com uma dada frquncia aumenta, suaenergia tambm aumenta Duas ondas podem ter a mesma amplitude, porm diferentes
comprimentos de onda
Propriedades das ondas
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5.VelocidadeDistncia viajada pela onda por unidade de tempo
Representeda pelo smbolo # Medida em metros por segundo (m/s) A velocidade de uma onda igual ao produto do comprimento e da
frequncia
(comp. onda) (frequncia) = velocidade
!"= #
(metros) (ondas) = metros
(onda) (segundo) segundo
Propriedades das ondas
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Propriedades das ondas
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Radiao Eletromagntica
Ondas de gua transmitem energia
atravs do espao pela oscilaoperidica da matria.
A energia transmitida ou irradiada noespao na forma de oscilaes peridicasdo campo eltrico e magntico chamadade radiao eletromgantica.
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Radiao eletromagntica
Consiste em duas ondas perpendiculares, uma magntica e umaeltrica, que se propagam na velociadade da luz, c,cujo valor 2,99792458 x 108 m/s
energia radiante, a qual inclui ondas de rdio, micro-ondas, luz
visvel, raios-X e raios gamma. Os diferentes tipos de radiao eletromagntica possuem a mesmavelocidade (c), mas diferem no comprimento de onda e nafrequncia
A frequncia da radiao eletromagntica inversamente
proporcional ao comprimento de onda c = !" ou "= c/!
A energia da radiao eletromgnetica diretamente proporcionala sua frequncia (E $") e inversamente proporcional aocomprimento de onda(E $1/!)
Radiao Eletromagntica
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6.2 A Quantizao da
Energia
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Radiao do corpo negro
As propriedades da radiao do corpo negro, a energia emitida
por um objeto quando aquecido, no poderia ser explicadausando a fsica clssica.
O comprimento de onda emitido depende apenas da temperaturado objeto e no da sua superfcie ou composio.
A intensidade da radiao uma medida da energia emitida porrea.
Um grfico de intensidade da radiao de um corpo negro emfuno do comprimento de onda para um objeto a vriastemperaturas mostra um decrscimo acentuado na intensidade daradiao emitida em pequenos comprimentos de onda do espectro -este fenmeno no poderia ser explicado pela fsica clssica e ficou
conhecido como catstrofe do ultravioleta.
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Radiao do corpo negro
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Em 1900, Max Planck explicou a catstrofe do ultraviloeta aoassumir que a energia de uma onda eletromagntica quantizada ao invs de contnuaa energia pode ser ganha ouperdida apenas como mltiplos integrais de uma pequana unidade deenergia, o fton.
A fsica clssica assumia que a energia aumentava ou diminuia
de maneira continua. Planck postulou que a energia de um fton de energia radiante
poderia ser descrita pela equao E = h", onde h a constantePlanck e igual a 6,626 x 10-34joulesegundo (Js).
A medida que a frequncia da radiao eletromagnticaaumenta, a magnitude do fton associado energia radiantetambm aumenta.
Radiao do corpo negro
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O Efeito fotoeltrico
A hiptese da quantizao de Planck tambm foi usada para
explicar um segundo fenmeno que conflitava com a fsicaclssica .
Quando um certo metal exposto luz, eltrons so ejetados dasua superfcie.
A fsica clssica prev que o nmero de eltrons emitidos e suaenergia cintica deveriam depender apenas da intensidade da luz,e no da sua frequncia.
Entretanto, descobriu-se que para cada metal existe umafrequncia mnima da luz - abaixo da qual nenhum eltron emitido
independente da intensidade da luz. Acima da frequncia mnima onmero de eltrons emitidos proporcional intensidade da luz esua energia cintica proporcional sua frequncia, estefenmeno chamado de efeito fotoeltrico.
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O Efeito fotoeltrico
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Einstein utilizou a hiptese de Planck sobre a quantizao daenergia radiante para explicar o efeito fotoeltrico.
Einstein assumiu que a radiao chega a superfce do metal empartculas/pacotes chamados ftons, cada um possundo umaenergia particular E (E=h").
Einstein postulou que cada metal possue uma atraoeletrosttica particular pelos seus eltrons que deve sersuperada antes que o mesmo seja emitido da sua superfcie (Eo= h"o).
Se ftons de luz com energia menor que Eoatingem a superfciedo metal, nenhum fton ter energia suficiente para ejetareltrons e nenhum eltron ser emitido, independente daintensidade da luz.
O Efeito fotoeltrico
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Se um fton com energia maior que Eo atinge o metal, ento
parte de sua energia utilizada para superar as foras que mantmos eletrons na superfce do metal e o excesso de energia aparececomo energia cintica do eltron ejetado energia cintica doeltron ejetado = E Eo = h" h"o= h(""o).
Se o metal atingido por luz com energia acima da energia mnima, Eo,,o nmero de eltrons emitidos proporcional intensidade do feixe
de luz, a qual corresponde ao nmero de ftons por centmetroquandrado. Porm a energia cintica do eltron emitido proporcional frequncia da luz.
Portanto, a energia emitida pelos eltrons depende dafrequncia da luz, contrariando a fsica classica.
O trabalho dePlanck e Einstein sugeriu uma conexo entre anatureza da energia quantizada e as propriedades dos tomosindividuais.
O Efeito fotoeltrico
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6.3 Espectro Atmico e
Modelos Atmicos
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Objetos em altas temperaturas emitem um espectrocontnuo de radiao eletromagntica.
Um tipo diferente de espectro observado quandoamostras puras de elementos individuais so
aquecidas. Quando a luz passa atravs de um prisma, apenas
algumas linhas estreitas, chamadas linhas espectrais,so vistas ao invs de um espectro contnuo de cores.
Usando a equao de Planck,a observao de apenasalguns valores de ! (ou ") no espectro de linhassignifica que apenas alguns valores de E so possveis apenas alguns estados com certos valores de energia
so possveis ou permitidos.
Espectro de linhas
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Espectro de linhas
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Em 1885, Johann Balmer mostrou que as frequncias das linhasobservadas na regio visvel do espectro do hidrognio se ajustam a umasimples equao:
"= constante (1/22 1/n2) onde n= 2, 4, 5, 6,
e estas linhas so chamadas de series de Balmer.
Johannes Rydberg expandiu os resultados de Balmer na equao deRydberg:
"= %(1/n21 1/n22),
onde n1 e n2 so inteiros, n2 > n1, e %, a contante de Rydberg, igual a
1,09737 x 107m-1.
Espectro de linhas
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O Modelo de Bohr
Em 1913, Niels Bohr props um modelo terico para o tomo de
hidrognio que explica seu espectro de emisso.
Seu modelo requer assumir que o eltron se move ao redor do ncleoem orbitas circulares que possuem apenas certos raios permitidos.
Bohr porps que o eltron poderia ocupar apenas certas regies do
espao
Bohr mostrou que a energia de um eltron em um orbital especfico dada por
En = %hc
n2
onde % a constante de Rydberg, h a constante de Planck, c avelocidade da luz e n um nmero inteiro positivo correspodente aonmero designado ao orbital.
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O M d l d B h
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O Modelo de Bohr
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O M d l d B h
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n= 1 corresponde ao orbital mais prximo do ncleo e com a menor
energia. O tomo de hidrognio na sua orbita chamdao de estado
fundamental, o arranjo mais estvel do tomo de hidrognio.
A medida que naumenta, o raio do orbital aumenta e a energia do
orbital fica menos negativa.
O tomo de hidrognio com um eltron em um orbital com n>1 estem um estado excitado energia maior que a energia do estadofundamental.
Decaimento quando um tomo em um estado excitado sofre umatransio para o estado fundamental perde energia pelaemisso de um fton, cuja energia correponde a diferena deenergia entre os dois estados.
O Modelo de Bohr
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O M d l d B h
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O Modelo de Bohr
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O M d l d B h
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A diferena de energia !E entre quaisquer dois orbitais ou nveisenergticos !E = En1 En2, onden1 o orbital final en2 o orbitalinicial.
Substitundo na equao de Bohr:
!E = %hc (1/n21 1/n22).
J que !E = hc/!,temos: 1/!= %(1/n21 1/n22).
Esta a mesma equao que Rydberg obteve experimentalmente,
exceto pelo sinal negativo, o qual indica que energia liberadaquando o eltron se move do orbital n2 para o orbital n1, pois oorbital n2 possui energia superior ao orbital n1.
O Modelo de Bohr
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O Modelo de Bohr
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O Modelo de Bohr
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Aplicaes dos espectros de emisso e
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absoro
Qualquer elemento possui espectros de emisso eabsoro caractersticos, os quais so imagenscomplementares.
Espectro de emisso: emisso de luz por tomos no estadoexcitado
Espectro de absora: absoro de luz por tomos noestado fundamental para produzir estados excitados
Espectros de emisso e absoro formam as bases daespectroscopia, a qual usa espectros para obter
informaes sobre a estrutura e composio dassubstncias ou objetos.
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Aplicaes dos espectros de emisso e
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absoro
34tera-feira, 11 de junho de 13
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Aplicaes dos espectros de emisso e
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A qumica dos fogos de artifcio
absoro
36tera-feira, 11 de junho de 13
Aplicaes dos espectros de emisso eb
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Lasers
absoro
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6.4 A Relao entreMassa e Energia
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A Relao entre Massa e Energia
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Os ftons de luz propostos por Einstein eramp a c o t e s d e e n e r g i a q u e p o s s u i a mcaractersticas de partculas.
A hiptese de Einstein de que a energia eraconcentrada contrastou com a noo de que aenergia se espalha atravs de uma ondauniforme.
A Relao entre Massa e Energia
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Caracterstica ondulatrias da matria
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Caracterstica ondulatrias da matria
Eistein publicou a teoria da relatividade, a qual relaciona energiae massa pela equaoE = h"= hc = mc2.
!
Sua teoria props que um fton com comprimento de onda !e
frequncia"possui massa no-nula:m = E = h"= h .
c2 c2 !c
Luz, a qual era vista como onda, tambm possui propriedades
de partcula, esta condio conhecida como dualidade onda-partcula.
Em 1922, Arthur Compton relatou resultados experimentaisenvolvendo a coliso de raios-X e eltrons que provaram anatureza de partcula da luz.
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Caracterstica ondulatrias da matria
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Louis de Broglie se perguntou se oposto era verdade poderiam partculas exibir caractersticas ondulatrias?
de Broglie props que uma partcula como o eltrons poderia serdescrito por uma onda cujo comprimento seria dado por
!= h ,
m"
ondeh a contante de Planck, m massa da partcula, e " avelocidade da partcula.
a proposta de de Broglie foi confirmada por Davisson e Germer,os quais mostraram que um feixe de eltrons, vistos comopartculas, eram difratados por um cristal de NaCl da mesmaforma que os raios-X, os quais eram vistos como ondas.
Caracterstica ondulatrias da matria
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Ondas estacionrias
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Ondas estacionrias
De Broglie tambm estudou porqu apenas alguns orbitais eram
possveis no modelo do tomo de hidrognio de Bohr. De Broglie hipotetizou que o eltron se comporta como uma
onda estacionria,uma onda que no viaja no espao.
Ondas estacionrias so usadas na msica: as ondasestacionrias de menor energia so a vibrao fundamental, e
as ondas de maior energia so os sobretons e possuem maisndos, pontos onde a amplitude da onda zero.
De Broglie props que os obitais permitidos pelo modelo de Bohrpoderiam ser entendidos como se o eltron se comportassecomo uma onda circular estacionria. A onda estacionria spoderia existir se a circunferncia do crculo causa-se umainterferncia construtiva. Do contrrio, a onda estaria fora defase com si prpria em orbitais sucessivos e se cancelaria,causandointerferncia destrutiva.
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Ondas estacionrias
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Ondas estacionrias
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6.5 Os Orbitais Atmicose suas Energias
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6.5 Orbitais Atmicos e suas Energias
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Em 1926, Erwin Schrdinger desenvolveu a mecnicaondulatria, uma tcnica matemtica para descrever arelao entre o movimento de uma partcula que exibecomportamento ondulatrio (como o eltron) e suasenergias permitidas.
Schrdinger desenvolveu a teoria da mecnica quntica,a qual descreve a energia e a distribuio espacial doseltrons nos tomos e molculas.
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Funo de onda
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funo de onda uma funo matemtica que
relaciona a localizao do eltron em um dado pontodo espao (identificado por coordenadasx, ye z) coma amplitude da sua onda, a qual corresponde a suaenergia. Cada funo de onda (() associada comuma energia (E ) em particular.
Funo de onda
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Funo de onda
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As propriedades das funes de onda so derivadas da mecnicaquntica:
1. Uma funo de onda usa trs variveis para descrever a posiode um eltron.
Uma quarta varivel necessria para descrever a localizao de um
objeto no espao: trs especificam a posio no espao (como ascoordenadas cartesianasx, y, z) e uma especifica o momento (tempo) noqual o objeto est na posio especificada.
2.A magnitude da funo de onda em um ponto particular do espao proporcional amplitude da onda naquele ponto.
u o de o da
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Funo de onda
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3. O quadrado da funo de onda em um determinado ponto proporcional probabilidade de encontrar o eltron naquele ponto, oque leva uma distribuio de probabilidades no espao.
4. Descrevendo a distribuio de eltrons como ondas estacionrias
leva a um conjunto de nmeros qunticos caractersticos para cadafuno de onda.
5. Cada funo de onda ( associada com uma energia emparticular.
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Nmeros Qunticos
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Schrdinger usou trs nmeros qunticos(n, le ml) para especificar qualquer funode onda.
Nmeros qunticos fornecem informaessobre a distribuio espacial do eltron.
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Nmeros Qunticos
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Nmero quntico principal
o nmero quntico n o nmero quntico principal.
o nmero quntico principal diz a distncia relativa mdia doeltron em relao ao ncleo.
n= 1, 2, 3, 4 . . .
a medida quenaumenta para um dado tomo, tambmaumenta a distncia do eltron em relao ao ncleo.
eltrons com altos valores de n so mais fceis de seremremovidos do tomo.
todas as funes de onda que possuem o mesmo valor de nso constituintes de uma camada principal,porque esteseltrons tm distncias mdias em relao ao ncleo similares.
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Nmeros Qunticos
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O nmero quntico azimutal
O segundo nmero quntico l chamado de nmeroquntico azimutal
O valor del descreve o formato da regio do espaoocupada pelo eltron
Os valores permitidos para ldependem do valor de n evariam de 0 atn 1
Todas as funes de onda que possuem os mesmosvalores de nel formam uma subcamada
Regies do espao ocupadas por eltrons na mesma
camada tem o mesmo formato, mas possuem orientaesdistintas no espao.
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Nmeros Qunticos
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O nmero quntico magntico
O terceiro nmero quntico ml,o nmero qunticomagntico
Os valores deml descrevem a orientao da regio doespao ocupada pelos eltrons, no que diz respeito amplitude do campo magntico
Os valores permitidos deml dependem do valor de l
mlvaria delal
ml= )l,-l+ l, . . . 0 . . ., l 1, l
Cada funo de onda com uma combinao permitida de
valores de n, l e ml descreve um orbital atmico, umadistribuio espacial particular para o eltron
Para um dado conjunto de nmeros qunticos, cada camadaprincipal contm um nmero fixo de subcamdas e cadasubcamada contm um nmero fixo de orbitais.
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Nmeros Qunticos
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Um sistema de abreviaturas que usa letras minsculas
utilizado para denotar os valores de lpara uma subcamadaou orbital em particular:
l = 0 1 2 3
Designao s p d f
O nmero quntico principal nomeado primeiramente,seguido pela letra s, p, d, ou f.
Um orbital 1stemn = 1 e l = 0; uma subcamada 2ptem n=2 e l = 1(e contm trs obitais 2p, correspondentes aml = 1, 0 e +1); uam subcamada 3d tem n = 3 e l = 2 (contm 5
orbitais 3d, correspondentes a ml = 2, 1, 0, 1 e +2).
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Nmeros Qunticos
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As relaes entre os nmeros qunticos eo nmero de subcamadas e orbitais so:
1. cada camada principal contm nsubcamadas; para n = 1, apenas uma subcamada possvel (1s);
paran= 2, existem duas subcamadas (2se2p); paran = 3, existem 3 subcamadas (3s, 3pe 3d);
2. cada subcamada contm 2l + 1 orbitais; isto significa que todas as nssubcamadas contm
um nico orbital s, todas as subcamadas npcontm trsosbitaisp, todas as subcamadas ndcontm cincoorbitais d, e todas as subcamadas nf contm seteorbitais f.
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Quantum Numbers
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Designao dasubcamada
No de orbitais
nasubcamada
No de orbitais
nacamada
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Formato dos orbitais
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A rea superficial de cada camada esfrica dada por 4&r2,a qualaumenta a medida que r aumenta.
Quando r muito pequeno, a rea superficial de uma camadaesfrica to pequena que a probabilidade total de encontrar oeltron prximo ao ncleo muito pequena, e desaparece.
A maioria dos raios obtidos pela mecncia quntica idntica aoraio calculado pela mecnica clssica.
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rea da superfcie esfrica
Probabilidade radial
distncia a partir do ncleo (r)
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Formato dos orbitais
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Orbitais s
Orbitais coml= 0 so orbitais se so simetricamente esfricos, comgrande probabilidade de encontrar o eltron no ncelo.
Todos os orbitais com valores de n > 1 e l '0 contm um ou maisndos.
Trs coisas acontecem com os orbitais s a medida que naumenta: 1. eles ficam maiores, se extendendo a partir do ncleo
2. eles contm mais ndos
3. para um dado tomo, o orbital sfica maior em energia a medida que naumenta, devido ao aumento da distncia com relao ao ncleo.
63tera-feira, 11 de junho de 13
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Formato dos orbitais
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orbitais p
orbitais coml = 1 so orbitaispe comtm um plano nodalque inclui o ncleo, originando um formato de altere
o tamanho e a complexidade dos orbitaisppara qualquertomo aumenta a medida que naumenta.
orbitais d orbitais coml = 2 so orbitais de possuem formas mais
complexas, contendo pelo menos dois ndos.
orbitais f
orbitais com l= 3 so orbitais f, e cada orbital ftrssuperfcies nodais, portanto com formas mais complexas.
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orbitais p
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orbitais d
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A i d lt d t i d l di t i d d
Energia dos Orbitais
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A energia de um eltron determinada pela distncia mduo domesmo em relao ao ncleo.
Cada orbital atmico com um dado conjunto de nmeros qunticospossui uma energia caractestica associada a ele, a energia doorbital.
Nos tomos ou ons que contm apenas um eltron, todos osorbitais com o mesmo valor de npossuem a mesma energia (eles
so degenerados).
A energia da camada principal aumenta lentamente a medida que naumenta.
Um tomo ou on com os eltrons no orbital de menor energia
est no estado fundamental; um tomo ou on no qual os eltronsocupam estados mais energticos est emum estado excitado.
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Energia dos orbitais
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A energia dos orbitais em qualquer espcie que contm apenas umeltron pode ser calculada pela equao de Bohr com uma
pequena modificao, a qual pode ser extendida para outrasespcies com mais de um eltron pela incorporao da carganuclear Z (o nmero de prtons no ncleo):
E = Z2%hc
n2
Ambos, energia e raio, decrescem com o aumento da carga nuclear.
Os orbitais mais estveis (aqueles com menor energia) so os maisprximos do ncleo.
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Carga nuclear efetiva
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S lt t it i d l
Carga nuclear efetiva
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Se um eltron est muito prximo do ncleo, em umdeterminado momento, a maioria dos eltrons estarmais afastada do ncleo e no blindar a carga nuclear.
Emr = 0, a carga positiva experimentada por um eltron aproximadamente a carga nuclear completa, ou Zeff*
Z. Para valores de r intermedirios, a carga nuclear efetiva
ser um valor entre 1 e Z.
A Z
effexperimentada por um eltron em um dado orbital
depende da distribuio espacial do eltron no orbital eda distribuio de todos os outros eltrons.
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Carga nuclear efetiva
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Para uma dada camada principal de um tomo
multieletrnico, a energia do orbital aumenta a medidaque l aumenta.
Esta diferena causada pelos efeitos de blindagem epenetrao, a extenso na qual um dado orbital est
dentro de outros orbitais preeenchidos.
A diferena de energia entre as subcamadas pode serto grande que a energia dos orbitais de diferentescamadas principais pode ser igual.
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6.6 Construo da TabelaPeridica
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Spin do eltron: O quarto nmero quntico
A li d t d i b d l t
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Analisando o espectro de emisso e absoro dos elementos,observou-se que para os elementos que possuem mais de umeltron, quase todas as linhas no espectro aparecem como um parde linhas com espaamento muito prximo.
Cada linha representa um nvel energtico disponvel para o eltronno tomo de maneira que existe o dobro de nveis energticos do
que o previsto pelos nmeros qunticos n, le ml.
Aplicando um campo magnticos faz com que as linhas do par seafastem.
Uhlenbeck e Goudsmit propuseram que esta separao eracausada pelo eltron girando sobre seu prprio eixo.
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Spin do eltron: O quarto nmero quntico
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Quando um objeto com carga eltrica gira, ele produz um momentomagntico paralelo ao eixo de rotao e se comporta como ummagneto.
O momento magntico chamado de spin do eltron.
Um eltron tem duas orientae possveis em um campo magnticoexterno, as quais so descritas pelo quarto nmero qunticoms.
Para qualquer eltron, mspode ter dois valores possveis,designados + (para cima) e (para baixo), indicando que as duasorientaoes so opostas .
Um eltron se comporta como um magneto que tem uma das duasorientaes possveis, alinhada com ou contraria ao campomagntico.
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eltron alinhadocom o campomagntico
eltron c/ alinhamentocontrrio aocampo magntico
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O Princpio de Pauli
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Wolfgang Pauli determinou que cada orbital pode conterat 02 eltrons.
Princpio de excluso de Pauli: Dois eltrons em umtomo nopodem possuir os mesmos quatro nmeros
qunticos (n, l, ml , ms).
Conhecendo os valores de n, l e ml, possvelespecificar um orbital em particular.
Como ms tem apenas dois valores possveis (+#ou -#), dois eltrons (e paenas dois) podem ocupar umdado orbital, sendo um com spinpara cima e outro parabaixo.
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Configurao Eletrnica dos Elementos
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Configurao eletrnica de um elemento oarranjo dos seus eltron nos orbitais atmicos
Muitas explicao podem ser dadas em qumicabaseadas no conhecimento da configuraoeletrnica.
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O princpio de aufbau
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1. Para o hidrognio, um simples eltron colocado no orbital 1s, oorbital de menor energia, e a configurao eletrnica escrita como1s1. O diagrama dos orbitais :
H: 2p _ _ _ 2s _
1s +
2. O tomo de hlio neutro, com nmero atmico 2 (Z= 2), contmdois eltrons. Coloque um eltron no orbital de menor energia, orbital1s. coloque o segundo eltron no mesmo orbital emparelhando o spin.A configurao escrita como 1s2.
He: 2p _ _ _
2s _1s +,
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3. Ltio, com Z = 3, 1s22s1.
Configurao Eletrnica dos Elementos
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3. Ltio, com Z 3, 1s 2s .Li: 2p _ _ _
2s +
1s +,
4. Berlio, com Z= 4, 1s22s2:
Be: 2p_ _ _ 2s+,
1s+,
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5. Boro, com Z = 5, 1s22s22p1
Configurao Eletrnica dos Elementos
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5 o o, co 5, s s p B: 2p +_ _ 2s +,
1s +,
6. Carbono, com Z= 6, possui seis eltrons. Opo de escolha o sexto eltron deve ser colocado no mesmo orbital 2pque
j contm um eltron ou em um orbital 2pvazio? Se ele forno orbital vazio, que spin deve ter?
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7. mais favorvel energeticamente para o eltron estar em
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g pum orbital no-ocupado do que em um orbital j ocpado devido
a repulso eltron-eltron. De acordo com a regra de Hund, aconfigurao eletrnica de menor energia aquela em que omaior nmero de eltrons esteja com spins paralelos em orbitaisdegenerados. A configurao eletrnica do carbono ser dadapor 1s22s22p2
C: 2p + + _
2s +,
1s +,
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8. Nitrognio (Z= 7), 1s22s22p3.N: 2p + + +
2s +,
1s +,
9. Oxignio, com Z= 8, 1s22s22p4:
O: 2p+, + + 2s +,
1s +,
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Eltrons de valncia
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Examplo: configurao eletrnica do [Ne] representado por1s22s22p6 (Z= 10) portanto a configurao do sdio (Z= 11,1s22s22p63s1 pode ser escrita como
[Ne]3s1
Eltrons dos orbitais internos esto mais prximos e maispresos ao ncleo e, portanto, raramente se envolvem emreaes qumicas.
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Configurao Eletrnica dos Elementos
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A qumica de um tomo depende basicamante dos eltron nacamada mais externa, ou camada de valncia
Ordem de preenchimento dos orbitais: 1. Subcamdas correspondentes a cada valor de nso escritas
da esquerda para a direita em linhas horizontais sucessivas, ondecada coluna representa uma coluna da tabela peridica.
2. A ordem na qual os orbitais so preenchidos indicada porlinhas diagonais que vo canto superior direito ao canto inferioresquerdo.
3. O orbital 4s preenchido antes do orbital 3ddevido aosefeitos de penetrao e bindagem.
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blocos da tabela peridica
Configurao Eletrnica dos Elementos
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blocos da tabela peridica
a tabela peridica pode ser dividida em blocos correpondentesao tipo de subcamada preenchida.
as duas colunas esquerda so conhecidas como elementosdo bloco-s e consiste em elementos nos quais or orbitais
ns esto preenchidos. seis colunas a direita consistem nos elementos onde os
orbitais np esto preenchidos e denominado bloco-p
entre estas colunas esto 10 colunas dos elementos do bloco-d os quais possuem os orbitais (n -1))dpreenchidos.
na parte mais inferior esto 14 colunas que compem o bloco-f, cujos elementos possuem orbitais (n - 2)fpreenchidos.
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Configurao Eletrnica dos Elementos
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Dois eltrons podem ser acomodados por orbital,portanto o nmero de colunas em cada bloco omesmo do nmero mximo de eltrons que cadasubcamada pode acomodar: 2 para ns, 6 para np, 10para (n 1)d, e 14 for (n 2)f.
em uma dada coluna, todos os elementos possuema mesma configurao eletrnica de valncia.
hidrognio e hlio so posicionados aleatoriamente.
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