aula 9 - configuracao eletronica (1)

8/19/2019 Aula 9 - Configuracao Eletronica (1)

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Confguração Eletrônica


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• Configuração eletrônica: descreve a estruturaeletrônica de um átomo com todos os orbitais ocupadose o número de elétrons que cada orbital contém.

•

No estado fundamental de átomos com muitos elétrons,os elétrons ocupam orbitais atômicos de modo que aenergia total do átomo seja a mínima possível.

• Sendo assim, poderíamos pensar que um átomo tivessesua menor energia quando todos os seus elétronsestivessem no orbital 1s, mas isso nunca podeacontecer.

Confgurações Eletrônicas dosátomos


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• Enunciado por Wolfgang Pauli (1900-1958) em1925:

Principio da Exclusão de Pauli

• Enunciado por Wolfgang Pauli (1900-1958) em1925:

Principio da Exclusão de Pauli

Dois elétrons em um mesmo átomo

não podem ter o mesmo conjunto denúmeros quânticos

Nenhum orbital pode conter mais dedois elétrons


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•

O átomo de hidrogênio em seu estado fundamental temum elétron no orbital1s, portanto sua configuraçãoeletrônica é1s1.

• No estado fundamental do átomo de hélio (Z = 2) oselétrons ocupam um orbital 1s, portanto suaconfiguração eletrônica é1s2.

O Principio da Exclusão dePauli e a Confguração

eletrônica dos elementos

Conjunto de números quânticos

n = 1,l = 0, ml = 0, ms = +1/2

Conjunto de números quânticosn = 1,l = 0, ml = 0, ms = +1/2n = 1,l = 0, ml = 0, ms = -1/2


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• Sabendo que um orbital não pode acomodar mais doque dois elétrons, podemos prever o número máximo deelétrons em cada camada ou subcamada eletrônica.

• Somente dois elétrons podem ser atribuídos a umorbitals.

• Como cada um dos três orbitais em uma subcamadap pode acomodar dois elétrons, esta subcamada pode

acomodar um máximo de seis elétrons.• Os cinco orbitais de uma subcamada d podemacomodar um total de dez elétrons.

O Principio da Exclusão dePauli e a Confguração

eletrônica dos elementos


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• A energia do átomo de hidrogênio, com um únicoelétron, depende apenas do valor den.

• Para átomos com mais de um elétron, as energias das

subcamadas dependem den el

.• O diagrama deaufbau mostra a ordem de energia dassubcamadas que pode ser prevista a partir dasseguintes regras:

• Os elétrons são atribuídos as subcamadas em ordemcrescente dos valores de ‘n+l’.

• Para duas subcamadas com o mesmo valor de ‘n+l’ oselétrons são atribuídos primeiro a subcamada com n mais baixo.

Ordem de Energia dasubcamadas e !tribuição dos

Elétrons


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Ordem de Energia das

ubcamadas e !tribuição dosElétronsOrbital n l n +l

4d 4 2 6

4p 4 1 5

4s 4 0 4

3d 3 2 5

3p 3 1 4

3s 3 0 3

2p 2 1 3

2s 2 0 2

1s 1 0 1


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ElétronsOrbital n l n +l4d 4 2 6

4p 4 1 5

4s 4 0 4

3d 3 2 5

3p 3 1 4

3s 3 0 3

2p 2 1 3

2s 2 0 2

1s 1 0 1

⇒Mesmon,l diferente


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4p 4 1 5

4s 4 0 4

3d 3 2 5

3p 3 1 4

3s 3 0 3

2p 2 1 3

2s 2 0 2

1s 1 0 1

⇒Mesmo ‘n +l’,n diferente


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4p 4 1 5

4s 4 0 4

3d 3 2 5

3p 3 1 4

3s 3 0 3

2p 2 1 3

2s 2 0 2

1s 1 0 1

⇒Mesmo ‘n +l’,n diferente


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"iagramas de aufbau

Hidrogênio Átomos Polieletrônicos


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O lítio (Z = 3) tem três elétrons.Dois elétrons poderão ocupar oorbital1se completar a camadan=1. O terceiro elétron deveocupar o orbital disponível de

mais baixa energia, que de acordocom o diagrama deaufbau é oorbital2s.O estado fundamental do átomode lítio é, então, 1s22s1.

Diagrama deaufbau para átomos

polieletrônicos

Confguração eletrônica doselementos# o princ$pio da

construção

Elétrons nascamadas maisexternas são

chamadoselétronsde valência


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• O berilo (Z = 4) possui quatro elétrons. O quarto elétronemparelha-se com o elétron 2s do lítio dando umaconfiguração 1s22s2.

O Be possui, portanto, dois elétronsde valência.


construção


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•

Um átomo de boro tem cinco elétrons. Dois entram noorbital 1s e dois no orbital 2s. O quinto elétron deveráocupar um orbital da próxima subcamada disponível,que o diagrama de Aufbau mostra que é o orbital 2p.

• A configuração eletrônica do átomo de boro no estadofundamental é 1s22s22p1.


construção


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•

Um átomo de carbono tem seis elétrons. O sexto elétronpode ficar junto com o anterior no orbital 2p ou deveocupar um orbital 2p diferente?

ou

REGRA DE HUND


construção


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•

Segundo a regra de Hund, o arranjo mais estável dos elétronsé aquele com o número máximo de elétronsdesemparelhados, com o mesmo sentido de spin. Essearranjo torna a energia total de um átomo tão baixo quantopossível.

• Portanto, a melhor configuração para o átomo de carbono é1s22s22p x

12p y1, que pode também ser escrita na forma

compacta como 1s22s22p2:

%egra de &und


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Confguração Eletrônica dosElementos de 'ransição

• Oselementos de transiçãopossuem elétrons na subcamadad.

• De forma geral a configuração eletrônica dos elementos de

transição é: [gás nobre] ns2

(n-1)d x


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•

Cátions: os elétrons são primeiramente removidos doorbital com o maior número quântico principal,n:

Li (1s2 2s1) Li+ (1s2)

Fe ([Ar]3d6

4s2

) Fe3+

([Ar]3d5

)

• Ânions: os elétrons são adicionados ao orbital com omais baixo valor dendisponível:

F (1s2 2s2 2 p5) F- (1s2 2s2 2 p6)

Confguração Eletrônica dos

(ons


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•

A tabela periódica pode ser utilizada como um guia para asconfigurações eletrônicas.

• O número do período é o valor de n.

• Os grupos 1A e 2A têm o orbitals preenchido.

• Os grupos 3A -8A têm o orbitalp preenchido.

• Os grupos 3B -2B têm o orbitald preenchido.

• Os lantanídeos e os actinídeos têm o orbitalf preenchido.

Confguração Eletrônica e a

'abela Peri)dica


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Confguração Eletrônica e a

'abela Peri)dica

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