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Estrutura part2

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Text of Estrutura part2

EQUILBRIO QUMICO

ESTRUTURA ATMICA

Relembrando...

Modelo fogos de artifcio2Arnold Sommerfeld

1916 Orbitais cclicos e elpticos

Novos nmeros qunticosn = 1, 2, ...l = 0, 1, 2, ..., n-1m = -l, -l + 1, ..., 0, ..., l-1, lStern-Gerlach1922 Momento angular de spin

Princpio de Aufbau1925 Princpio da Excluso de Pauli: Dois eltrons em um tomo no podem ter o mesmo conjunto de quatro nmeros qunticos.

Os eltrons ocupam orbitais em ordem crescente de energia.

Regra de Hund:Se mais de um orbital em uma subcamada estiver disponvel, adicione eltrons com spins paralelos aos diferentes orbitais daquela subcamada at complet-la, antes de emparelhar dois eltrons em um dos orbitais.

Distribuio eletrnicaNmeros QunticosNmero mximo de eltronsnlmsubcamadacamada10 (s)02220 (s)0281 (p)-1, 0, +1630 (s)02181 (p)-1, 0, +162 (d)-2, -1, 0, +1, +21040 (s)02321 (p)-1, 0, +162 (d)-2, -1, 0, +1, +2103 (f)-3, -2, -1, 0, +1, +2, +314

Mecnica QunticaIncio da dcada de 1920

Fatos mal explicados:Conflito entre o modelo ondulatrio e corpuscular da luzConceito de Quantizao

Dualidade onda-partcula1924 L. de BroglieTodas as partculas de matria em movimento tambm devem apresentar propriedades ondulatrias!

Dualidade onda-partcula1924 L. de Broglie

Dualidade onda-partcula

PARTCULAMASSA (kg)VELOCIDADE (m s-1)COMPRIMENTO DE ONDA (pm)Eltron gasoso (300 K)9 x 10-311 x 1057000Eltron do tomo de H (n = 1)9 x 10-312,2 x 10633tomo de He gasoso (300 K)7 x 10-25100090Bola de beisebol rpida0,1203 x 10-22Bola de beisebol lenta0,10,17 x 10-20Princpio da Incerteza de Heisenberg possvel determinar o momento do eltron e sua posio simultaneamente?

NO! Para determinarmos a posio do eltron, inevitavelmente, mudaremos seu momento por uma quantidade desconhecida.

POSIOVELOCIDADEPrincpio da Incerteza de HeisenbergDeterminando a posio de um eltron com uma preciso de 5 pm:

Princpio da Incerteza de HeisenbergDeterminando a posio de um eltron com uma preciso de 5 pm:

A incerteza na velocidade do eltron se aproxima da velocidade da luz, semelhante ou maior que a velocidade esperada para o eltron.A velocidade do eltron to incerta que no h como determinar sua trajetria!

Falha do modelo de Bohr: trajetrias bem definidas podem no ter significado!

Estime a incerteza mnima em:

a) a posio de uma bola de gude de massa 1,0 g, sabendo que sua velocidade conhecida no intervalo 1,0 mms-1.

b) a velocidade de um eltron confinado em um dimetro de um tomo tpico (200 pm).

Gato de SchrdingerMecnica Quntica

Max Born

Max Born

Mecnica QunticaPartcula na caixa

Energia quantizada!!!Partcula na caixa

Partcula na caixa

PARTCULAEquao de SchrdingerEquao de SchrdingerONDAEquao de Schrdinger3DEquao de Schrdinger

Equao de Schrdinger

Orbitais AtmicosFunes de onda de eltrons em tomosExpresses matemticas dos orbitais atmicos solues da equao de SchrdingerCoordenadas esfricas polares

Funo de onda radialFuno de onda angularNmeros QunticosNmero de Estados Qunticosnlmsubcamadacamada10 (s)02220 (s)0281 (p)-1, 0, +1630 (s)02181 (p)-1, 0, +162 (d)-2, -1, 0, +1, +21040 (s)02321 (p)-1, 0, +162 (d)-2, -1, 0, +1, +2103 (f)-3, -2, -1, 0, +1, +2, +314n = 1, 2, 3, ...l = 0, 1, 2, 3, ..., n-1m = 0, 1, 2, 3, ..., l

Energias de IonizaoEnergia necessria para remover um eltron de um tomo na fase gsEnergias de Ionizao

Afinidade EletrnicaEnergia liberada quando um eltron se liga a um tomo na fase gsAfinidade Eletrnica

Excitao EletrnicaEltron promovido para orbitais desocupados.

Estado fundamental Estado excitadoC (1s22s22p2) C* (1s22s22p13s1)E = E (C*) E (C)