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8/19/2019 Aula 9 - Configuracao Eletronica (1)
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Confguração Eletrônica
8/19/2019 Aula 9 - Configuracao Eletronica (1)
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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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Ordem de Energia dasubcamadas e !tribuição dos
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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Ordem de Energia dasubcamadas e !tribuição dos
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
⇒Mesmo ‘n +l’,n diferente
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Ordem de Energia dasubcamadas e !tribuição dos
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
⇒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$pio da
construção
Elétrons nascamadas maisexternas são
chamadoselétronsde valência
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• O berilo (Z = 4) possui quatro elétrons. O quarto elétronemparelha-se com o elétron 2s do lítio dando umaconfiguração 1s22s2.
O Be possui, portanto, dois elétronsde valência.
Confguração eletrônica doselementos# o princ$pio da
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.
Confguração eletrônica doselementos# o princ$pio da
construção
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•
Um átomo de carbono tem seis elétrons. O sexto elétronpode ficar junto com o anterior no orbital 2p ou deveocupar um orbital 2p diferente?
ou
REGRA DE HUND
Confguração eletrônica doselementos# o princ$pio da
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