O tomo de hidrognio nveis de energia Nveis

O átomo de hidrogênio : níveis de energia Níveis de energia dos orbitais para o átomo de hidrogênio. Cada quadrícula representa um orbital. Observe que todos os orbitais com o mesmo valor do número quântico principal são degenerados. Isso se aplica apenas para sistemas monoeletrônicos.

O átomo de hidrogênio : níveis de energia Quando o elétron está em um orbital de energia mais baixa ( o orbital 1 s ) , diz-se que o átomo de hidrogênio está no seu estado fundamental. Quando o elétron está em qualquer outro orbital, o átomo está em estado ativado ou excitado.

O átomo de hidrogênio : níveis de energia Observe que esse diagrama de Aufbau é para um sistema de um único elétron. À medida que n aumenta, o espaçamento entre os níveis de energia torna-se menor.

Átomos Polieletrônicos Princípios de Aufbau ou Princípios da Construção Princípio da Menor Energia: Cada elétron tende a ocupar o orbital disponível de menor energia. Orbital de valor n + l mais baixo. Orbital de menor valor de “n” , quando dois orbitais de mesmo valor n+ l são disponíveis.

Átomos Polieletrônicos Princípios de Aufbau Regra de Hund : para orbitais degenerados, a menor energia será obtida quando o número de elétrons com o mesmo spin for maximizado.

Átomos Polieletrônicos Princípios de Aufbau Princípio da Exclusão de Pauli : dois elétrons em um átomo não podem ter o conjunto de quatro números quânticos n , l. ml , ms iguais.

Átomos polieletrônicos Orbitais e suas energias • Orbitais de mesma energia são ditos degenerados. • Para n 2, os orbitais s e p não são mais degenerados, diz-se que ocorreu um levantamento da degenerescência, porque os elétrons interagem entre si. • Portanto, o diagrama de Aufbau apresenta-se ligeiramente diferente para sistemas com muitos

Átomos polieletrônicos Orbitais e suas energias Disposição dos níveis de energia do orbital em átomos polieletrônicos até os orbitais 4 p. Note que os orbitais em diferentes subníveis diferem em energia. Cada quadrícula representa um orbital. Observe que o diagrama é diferente do diagrama de orbitais para o átomo de hidrogênio

Átomos polieletrônicos configuração eletrônica no estado fundamental Regra mnemônica para o preenchimento dos orbitais por elétrons.

Orbitais e números quânticos Ex. : 1 s 2 ___ n = 1; l = 0(subcamada s); ml = 0; ms = +½ n = 1; l = 0(subcamada s); ml = 0; ms = -½

Orbitais e números quânticos 2 p 1 ___ ___ n = 2; l = 1(subcamada p); ml = -1; ms = +½ 2 p 2 ___ ___ n = 2; l = 1(subcamada p); ml = -1; ms = +½ n = 2; l = 1(subcamada p); ml = 0; ms = +½ 2 p 3 ___ ___ n = 2; l = 1(subcamada p); ml = -1; ms = +½ n = 2; l = 1(subcamada p); ml = 0; ms = +½ n = 2; l = 1(subcamada p); ml = +1; ms = +½

Átomos polieletrônicos configurações eletrônicas no estado fundamental ms = + ½ ms = - ½ He (Z = 2): ____ 1 s Li (Z = 3): ____ 1 s 2 s Be (Z = 4): ____ 1 s 2 s

Átomos polieletrônicos configurações eletrônicas no estado fundamental NOTAÇÃO ESPECTROSCÓPICA: He (Z = 2): 1 s 2 Li (Z=3): 1 s 2 2 s 1 Be (Z = 4): 1 s 2 2 s 2

Átomos Polieletrônicos Configurações eletrônicas no estado fundamental B (Z = 5): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p C (Z = 6): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p ? ? ou ? ? C (Z = 6): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p incorreto

Átomos Polieletrônicos – Configurações Eletrônicas no Estado Fundamental Convém salientar que a colocação de elétrons de mesmo spin em orbitais equivalentes permite efetuar a troca de posição entre os mesmos. Essa troca pode ser vista como uma forma de ampliar o espaço translacional do elétron que passa a ter maior liberdade. Sob o ponto de vista energético, isso leva a uma maior estabilização do sistema.

Átomos Polieletrônicos – Configurações Eletrônicas no Estado Fundamental A contagem dos spins eletrônicos (S) é expressa pela somatória dos spins individuais. S = Σms (ms = +½ ou –½) Pode-se definir a multiplicidade de spin, como o número de possibilidades de spin resultantes, dadas por 2 S + 1

Átomos polieletrônicos configurações eletrônicas no estado fundamental Regra de Hund: Os elétrons numa mesma subcamada tendem a permanecer desemparelhados (em orbitais separados), com spins paralelos. C (Z = 6): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p Multiplicidade = 2 S+1 S = Σms (ms = +½ ou –½) S= Multiplicidade = 0 1 ½ 2 1 3 1½ 4 2 5

Atomos polieletrônicos configurações eletrônicas no estado fundamental Multiplicidade = 2 S+1 S = Σms (ms = +½ ou –½) S= Multiplicidade = 0 1 ½ 2 1 3 1½ 4 2 5 C (Z = 6): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p S = 1 Multiplicidade = 3 C (Z = 6): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p S = 0 Multiplicidade = 1

Átomos Polieletrônicos – Configurações Eletrônicas no Estado Fundamental Em síntese pode-se definir a multiplicidade de spin, como o número de possiblidades de spin resultantes, dada por 2 S + 1. De fato, a regra de Hund informa que há maior estabilidade para a configuração eletrônica com maior multiplicidade de spin, ou maior S.

Configurações eletrônicas no estado fundamental B (Z = 5): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p C (Z = 6): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p N (Z = 7): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p O (Z = 8): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p F (Z = 9): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p Ne (Z = 10): ____ ___ ___ 1 s 2 s 2 p

Configurações eletrônicas no estado fundamental NOTAÇÃO ESPECTROSCÓPICA: B (Z = 5): 1 s 2 2 p 1 C (Z = 6): 1 s 2 2 p 2 N (Z = 7): 1 s 2 2 p 3 O (Z = 8): 1 s 2 2 p 4 F (Z = 9): 1 s 2 2 p 5 Ne (Z = 10): 1 s 2 2 p 6

Configurações eletrônicas no estado fundamental Convenção do cerne de gás nobre Ne (Z = 10): 1 s 2 2 p 6 [Ne] Si (Z = 14): 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 2 Si (Z = 14): [Ne] 3 s 2 3 p 2

Configurações eletrônicas no estado fundamental Ar (Z = 18): 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 [Ar] K (Z = 19): [Ar] 4 s 1 Ca (Z = 20): [Ar] 4 s 2

Configurações eletrônicas no estado fundamental K (Z = 19): [Ar] 4 s 1 Ca (Z = 20): [Ar] 4 s 2 Sc (Z = 21): [Ar] 3 d 1 4 s 2 Ti (Z = 22): [Ar] 3 d 2 4 s 2 V (Z = 23): [Ar] 3 d 3 4 s 2 Cr (Z = 24): [Ar] 3 d 5 4 s 1 Mn (Z = 25): [Ar] 3 d 5 4 s 2 Fe (Z = 26): [Ar] 3 d 6 4 s 2 Cr (Z = 24): [Ar] __ __ __ 3 d 4 4 s 2 Co (Z = 27): [Ar] 3 d 7 4 s 2 Ni (Z = 28): [Ar] 3 d 8 4 s 2 Cu (Z = 29): [Ar] 3 d 10 4 s 1 Zn (Z = 30): [Ar] 3 d 10 4 s 2 Cu (Z = 29): [Ar] __ __ __ 3 d 9 4 s 2

Configurações eletrônicas no estado fundamental K (Z = 19): [Ar] 4 s 1 Ca (Z = 20): [Ar] 4 s 2 Sc (Z = 21): [Ar] 3 d 1 4 s 2 Ti (Z = 22): [Ar] 3 d 2 4 s 2 V (Z = 23): [Ar] 3 d 3 4 s 2 Cr (Z = 24): [Ar] 3 d 5 4 s 1 Mn (Z = 25): [Ar] 3 d 5 4 s 2 Fe (Z = 26): [Ar] 3 d 6 4 s 2 Cr (Z = 24): [Ar] __ __ __ 3 d 5 4 s 1 Co (Z = 27): [Ar] 3 d 7 4 s 2 Ni (Z = 28): [Ar] 3 d 8 4 s 2 Cu (Z = 29): [Ar] 3 d 10 4 s 1 Zn (Z = 30): [Ar] 3 d 10 4 s 2 Cu (Z = 29): [Ar] __ __ __ 3 d 10 4 s 1

Configurações eletrônicas no estado fundamental K (Z = 19): [Ar] 4 s 1 Ca (Z = 20): [Ar] 4 s 2 Sc (Z = 21): [Ar] 3 d 1 4 s 2 Ti (Z = 22): [Ar] 3 d 2 4 s 2 V (Z = 23): [Ar] 3 d 3 4 s 2 Cr (Z = 24): [Ar] 3 d 5 4 s 1 Mn (Z = 25): [Ar] 3 d 5 4 s 2 Fe (Z = 26): [Ar] 3 d 6 4 s 2 Cr (Z = 24): [Ar] __ __ __ 3 d 5 4 s 1 Co (Z = 27): [Ar] 3 d 7 4 s 2 Ni (Z = 28): [Ar] 3 d 8 4 s 2 Cu (Z = 29): [Ar] 3 d 10 4 s 1 Zn (Z = 30): [Ar] 3 d 10 4 s 2 Cu (Z = 29): [Ar] __ __ __ 3 d 10 4 s 1

Átomos Polieletrônicos : Configurações eletrônicas no estado fundamental

Átomos polieletrônicos configurações eletrônicas no estado fundamental

A tabela periódica: uma das formas de apresentação