tópicos em métodos espectroquímicos aula 4 estrutura atômica 4 – estrutura atômica julio c....
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Aula 4 – Estrutura Atômica
Julio C. J. Silva
Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) Instituto de Ciências Exatas
Depto. de Química
Juiz de For a, 2013
Tópicos em Métodos Espectroquímicos
Espectros Atômicos e Níveis de Energia
• Mecânica quântica
• Níveis de energia
• Átomos hidrogenóides: H, He+, Li2+, etc.
Espectros Atômicos e Níveis de Energia
Espectros Atômicos e Níveis de Energia • Série de Balmer (1885)
http://withfriendship.com/user/levis/balmer-series.php
Espectros Atômicos e Níveis de Energia
• Rydberg
• Constante de Rydberg (R): 3,29 x 1015 Hz
• Balmer, Lyman, Bracket, Paschen, Pfund
Espectros Atômicos e Níveis de Energia
Espectros Atômicos e Níveis de Energia
• Modelo Atômico
http://www.feiradeciencias.com.br/sala23/image23/23_MA03_11.gif
http://www.brasilescola.com/upload/conteudo/images/diagrama-energetico-numero-magnetico.jpg
Espectros Atômicos e Níveis de Energia
• Mecânica quântica
• Níveis de energia
• Átomos polieletronicos:
Átomos Polieletrônicos
• Acoplamento do momento angular
– Acoplamento do momento angular do e- com o momento angular do orbital spin + orbita
– J = + s
– Acoplamento Russel-Saunders
Átomos Polieletrônicos
– Acoplamento Russel-Saunders
Átomos Polieletrônicos
• Números quânticos
– Principal (n): 2n2 (número máximo de e- que pode existir em uma camada)
– Momento angular orbital (): simetria
– Número quântico interno (j) : ± ½
– Na (Z = 11 e- )
Estrutura Atômica
= hc/
1/ = k - j
k - j = 1/hc . (Ek – Ej)
• Emissão espontânea
• Emissão Induzida
• Absorção de radiação
Estrutura Atômica
~ ~
~ ~
• Transições espectrais regras de seleção
– n = 1,2,3,...n
– = ± 1
– Linhas espectrais Multipletos
– Estrutura fina Divisão dos níveis de energia
Estrutura Atômica
Estrutura Atômica
Estrutura Atômica
• Para o Na (Z = 11)
– Camada de valência: 3s1
– S = ½
– Estados de valência possíveis 2S + 1
– Notação: n(2s + 1)(j = ± ½)
• Para o Na (Z = 11)
– Notação: n(2s + 1)(j = ± ½)
– Resolvendo: Na 32S½ Multiplicidade = 2
– Resolver para L = S, P, D, F...
Estrutura Atômica
• Valores determinados experimentalmente Espectroscopia
– Espectro de absorção
– Espectro de emissão
– Espectro de fluorescência
• Seleção da linha espectral
– Diagrama Grotriano
Estrutura Atômica • Seleção da linha espectral
– Elétron de valência: 32S½
– Transições possíveis: 2P½ e 2P3/2 – Regra de seleção = ± 1
– 32S½ 32P½ (589,6 nm)
– 32S½ 32P3/2 (588,0 nm)
– 32S½ 42P½ (330,3 nm)
– 32S½ 42P3/2 (330,2 nm)
– 32S½ n2P ½ ; 3/2
Linha de ressonância
Estrutura Atômica
Estrutura Atômica • Equilíbrio térmico
– Volume de absorção/observação
– Energia de dissociação
• Equilíbrio Térmico
– Distribuição de Maxwell
– Energia de ligação
Estrutura Atômica – Distribuição de Maxwell
Estrutura Atômica – Lei da ação das massas:
Referências
- Faria, L.C. Notas de Aula. Instituto de Química. UFG. 1995.
- D. A. SKOOG, F. J. HOLLER e T. A. NIEMAN – Princípios de Análise
Instrumental, 5a ed., Saunders, 2002.
- Junior, I.M.R. Notas de Aula. Instituto de Química. Unicamp. 2003.
- James N. Miller & Jane C. Miller. Statistics and Chemometrics for Analytical
Chemistry, fourth edition. Person Education.
- A. I. VOGEL - Análise Analítica Quantitativa, LTC, 6ª ed., Rio de Janeiro.
- D. A. SKOOG, D. M. WEST e F. J. HOLLER – Fundamentals of Analytical
Chemistry, 6a ed., Saunders, 1991.
- Galen W. Ewing. Métodos Instrumentais de Análise Química (Volume 1).
Editora Edgard Blücher/Ed. da Universida