Slide 1 - Educacional

Em torno do núcleo do átomo temos
uma região denominada de
ELETROSFERA
A eletrosfera é dividida em 7 partes chamada
CAMADAS ELETRÔNICAS
ou
NÍVEIS DE ENERGIA
Do núcleo para fora estas camadas são
representadas pelas letras
K, L, M, N, O, P e Q
número máximo de
elétrons, por camada
K L M N O P Q
K = 2
L = 8
M = 18
N = 32
O = 32
P = 18
Q = 8
Os elétrons de um átomo são colocados, inicialmente,
nas camadas mais próximas do núcleo
23
11
80
35
Na
Br
K=2
K=2
L=8
L=8
M=1
M = 18
N=7
Verifica-se que a última camada de um átomo
não pode ter mais de 8 elétrons
Quando isto ocorrer, devemos colocar na mesma
camada, 8 ou 18 elétrons
(aquele que for imediatamente inferior ao valor
cancelado) e, o restante na camada seguinte
40
20
Ca
K=2
L=8
M=8
10
N=2
120
53
K=2
L=8
I
M = 18
N = 18
25
O=7
01) Um átomo tem número de massa 31 e 16 nêutrons.
Qual o número de elétrons no seu nível mais externo?
a) 2.
b) 4.
c) 5.
A = 31
Z=A–N
N = 16
Z = 31 – 16
d) 3.
Z = 15
e) 8.
K = 2
L = 8
M = 5
02) Um átomo A possui 15 nêutrons e distribuição eletrônica
K = 2, L = 8, M = 4
Um outro átomo B, isóbaro de A, possui 14 nêutrons. Qual a sua
distribuição eletrônica?
isóbAros
A
B
N = 15
N = 14
Z=A–N
K = 2, L = 8, M = 4
A = 29
Z = 29 – 14
Z = 15
Z = 14
A=Z+N
A = 14 + 15
A = 29
K = 2, L = 8, M = 5
Pesquisando o átomo, Sommerfeld chegou à conclusão
que os elétrons de um mesmo nível não estão igualmente
distanciados do núcleo
porque as trajetórias, além de circulares, como propunha
Bohr, também podem ser elípticas
Esses subgrupos de elétrons estão em regiões
chamadas de subníveis e podem ser
de até 4 tipos
s
p
d
f
 subnível “ s “, que contém até 2 elétrons
 subnível “ p “, que contém até 6 elétrons
 subnível “ d “, que contém até 10 elétrons
 subnível “ f “, que contém até 14 elétrons
Os subníveis em cada nível são:
K
1s
L
2s
2p
M
3s
3p
3d
N
4s
4p
4d
4f
O
5s
5p
5d
5f
P
6s
6p
6d
Q
7s
7p
Estudos sobre as energias dos subníveis, mostram que:
s<p<d<f
Os elétrons de um mesmo subnível possuem a mesma energia.
Os elétrons de um átomo se distribuem em ordem crescente de
energia dos subníveis.
O cientista LINUS PAULING criou uma representação gráfica para
mostrar a ordem CRESCENTE de energia
dos subníveis.
Esta representação ficou conhecida como
DIAGRAMA DE LINUS PAULING
O número máximo de elétrons, em cada subnível, é:
# subnível “ s “ : 2 elétrons.
# subnível “ p “ : 6 elétrons.
# subnível “ d “ : 10 elétrons.
# subnível “ f “ : 14 elétrons.
Diagrama de LINUS PAULING
2
K
1s2
8
L
2s2
2p6
18
M
3s2
3p6
3d10
1901-1994
32
N
4s2
4p6
4d10
4f14
32
O
5s2
5p6
5d10
5f14
18
P
6s2
6p6
6d10
8
Q
7s2
7p6
O átomo de FERRO possui número
1s
atômico 26, sua distribuição eletrônica,
2s
2p
3s
3p
nos subníveis será...
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
5d
5f
6s
6p
6d
7s
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
ordem crescente de energia
1s
7p
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
6
4s
ordem geométrica ou distância
3d
s
2
p
6
d
10
6
f
14
4s
6
subnível de maior energia
2
subnível mais externo
K=2
L=8
M = 14
N=2
distribuição nos níveis
2
01)Agrupando os subníveis 4f, 6p,
5s e 3d em ordem crescente de
1s
2s
3s
energia, teremos:
2p
3p
a) 5s, 3d, 4f, 6p.
3d
b) 3d, 4f, 6p, 5s.
4s
4p
4d
4f
5s
5p
5d
5f
6s
6p
6d
7s
7p
c) 6p, 4f, 5s, 3d.
d) 3d, 5s, 4f, 6p.
e) 4f, 6p, 5s, 3d.
02) O número de elétrons no subnível 4p
do átomo de manganês (Z = 25) é
igual a:
1s
a) 2.
2s
2p
3s
3p
b) 5.
c) 1.
3d
d) 4.
4s
4p
4d
4f
5s
5p
5d
5f
6s
6p
7s
7p
6d
e) zero.
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
5
03) O átomo 3x + 2 A 7x tem 38 nêutrons. O número de elétrons existente
na camada de valência desse átomo é:
a) 1.
b) 2.
3x + 2
A 7x
32
A 70
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2
c) 3.
N = 38
d) 4.
A=Z+N
1s
e) 5.
7x = 3x + 2 + 38
2s
2p
7x – 3x = 40
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
5d
5f
6s
6p
6d
7s
7p
4x = 40
x=
40
4
x = 10
Para os CÁTIONS devemos
distribuir os elétrons como se eles fossem neutros
e, em seguida, da última camada
retirar os elétrons perdidos
2+
26
1s
2
2s
2
2p
6
Fe
3s
2
3p
6
4s
2
3d
6
Para os ÂNIONS devemos
adicionar os elétrons ganhos aos já existentes no átomo
e, em seguida distribuir o total
16 + 2 = 18 elétrons
16
S
2–
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
01) O íon abaixo possui a configuração indicada abaixo. Quantos
prótons há neste íon?
X
a) 25.
b) 28.
c) 31.
d) 51.
e) 56.
3+
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
02) A seguinte configuração
1s
2
2s
2
2p
6
da eletrosfera de uma espécie química com número atômico 8,
refere-se a um:
a) átomo neutro.
b) cátion monovalente.
c) ânion bivalente.
d) cátion bivalente.
e) ânion bivalente.
01)
35
Br80
35 elétrons
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
K2
02)
L8
M18
N7
Camada de valência
2S
16
18 elétrons
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
K2
03)
L8
M8
Camada de valência
28Ni
28 elétrons
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8
K2 L8
M16 N 2
Camada de valência
K 1s2
L 2s2
2p6
M 3s2
3p6
N 4s2
4p5
3d10
DISTRIBUIÇÃO PARA CÁTIONS DE METAIS DE TRANSIÇÃO
DEVE-SE : 1) DISTRIBUIR OS ELÉTRONS DO ÁTOMO NEUTRO .
2) RETIRAR ELÉTRONS DA ÚLTIMA CAMADA.
3) RETIRAR ELÉTRONS DOS SUBNÍVEIS
PERTENCENTES A ÚLTIMA CAMADA.
04)
3+
Ni
28
25 elétrons
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d87
K 2 L 8 M16
M15 N 2
2
K 1s2
8
L 2s2
15 M 3s2
N 4s2
05)
4+
Co
27
23 elétrons
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d75
K2 L8 M
M15
13 N 2
2p6
3p6 3d8 3d7
EXERCÍCIOS
Faça a distribuição por subníveis e níveis de
energia para as seguintes espécies:
01)
88
Sr
38
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2
2 e- no subnível mais energético
K 2 L 8 M18 N 8 0 2
2 e- na sua camada de valência
02)
1F
9
03)
2+
25Mn
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
K 2 L 8 M13 N 2
6 e- no subnível mais energético
1s2 2s2 2p6
K2 L8
8 e- na sua camada de valência
Devido à dificuldade de calcular a posição exata de um elétron na eletrosfera,
o cientista Erwin Schordinger foi levado a calcular a região onde haveria
maior probabilidade de encontrar um elétron
Essa região foi chamada de ORBITAL
Nos subníveis teremos os seguintes números de orbitais:
O subnível “ s “ possui um único orbital na forma esférica
Didaticamente será representado por um quadrado
O subnível “ p “ possui três orbitais na forma de um duplo ovóide
e orientações espaciais perpendiculares entre si
p
y
p
z
p
Didaticamente será representado por três quadrados
x
O subnível “ d “ possui cinco orbitais
O subnível “ f “ possui sete orbitais
Em um mesmo orbital encontraremos, no máximo,
2 elétrons com spins opostos
Em um mesmo orbital os elétrons possuem SPINS opostos
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA NOS ORBITAIS
REGRA DE HUND
Coloca-se um elétron em cada orbital, da esquerda para a direita e, quando todos
os orbitais tiverem recebido o primeiro elétron é que colocamos o segundo elétron,
com sentido oposto
3p 5
3d 8
01) Um sistema atômico apresenta configuração eletrônica representada
3
por 1s2, 2s1. Isto nos diz que existem ............
elétrons no sistema,
2
2 orbitais.
distribuídos em ..........
níveis de energia, e num total de ........
A alternativa que completa corretamente é:
a) 3, 3, 3.
b) 3, 2, 3.
c) 3, 2, 2.
d) 2, 3, 3.
e) 3, 3, 2.
É o conjunto de 4 números
que identificam um elétron de um átomo
Identifica o nível de energia do elétron
nível do elétron
K
L
M
N
O
P
Q
nº quântico principal
1
2
3
4
5
6
7
l
Identifica o subnível de energia do elétron
subnível do elétron
nº quântico secundário ( l )
s
p
d
f
0
1
2
3
Os 5 elétrons do subnível abaixo possuem:
3p
5
n=3
Todos estão no 3º nível de energia
(camada “M”)
l =1
Todos estão no subnível “p”
Identifica o orbital (orientação no espaço) do elétron
varia de
Orbital “s” possui
l =
Orbital “p” possui
l = 1
Orbital “d” possui
Orbital “f” possui
–l
até
+l
0
0
l = 2
l = 3
–1
0
+1
–1
0
+1 +2
–2 –1
0
+1 +2 +3
–2
–3
Identifica o spin (rotação do elétron)
pode ser – 1/2 ou + 1/2
Vamos adotar a seguinte convenção:
1º elétron: s = – 1/2
2º elétron: s = + 1/2
01) Para o elemento ferro (Z = 26) a alternativa verdadeira que indica o
conjunto de números quânticos do último elétron é:
a) 4, 0, 0 e +1/2.
n=3
b) 4, 0, 0 e – 1/2.
l
c) 3, 2, – 2 e +1/2.
m=–2
s = + 1/2
d) 3, 2, – 2 e – 1/2.
e) 4, 2, + 2 e + 1/2.
1s
2
2s
2
2p
= 2
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
6
02) Em um subnível de número quântico azimutal 2, o número
quântico magnético pode assumir os seguintes valores:
a) 0 e 1.
b) 0, 1 e 2.
c) apenas – 1, 0 , + 1.
d) apenas 0, + 1 e + 2.
e) – 2, – 1, 0 , + 1, + 2.
orbital “s” possui l = 0
orbital “p” possui l = 1
orbital “d” possui l = 2
orbital “f” possui l = 3
–2
–1
0
+1 +2
03) Considere a configuração eletrônica a seguir do átomo de
oxigênio no seu estado fundamental: 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1.
Os números quânticos do último elétron da camada de valência
desse átomo são:
a) 1, 0, 0, – 1/2.
1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1
b) 1, 1, +1, +1/2.
c) 1, 0, 0, + 1/2.
–1
0
d) 2, 1, – 1, +1/2.
e) 2, 1, +1, +1/2.
n=2
l=1
m=–1
s = + 1/2
+1