Temática: Distribuição eletrônica

Transcrição

1 Temática: Distribuição eletrônica Nesta aula, você verá que em átomos com poucos elétrons, todos os orbitais da mesma camada têm a mesma energia, entretanto as energias dos orbitais dos átomos com muitos elétrons são diferentes. O átomo de hidrogênio, no seu estado fundamental, possui somente elétrons no orbital s. Quando recebe energia externa suficiente, os elétrons passam para o nível 2, podendo ocupar qualquer orbital deste nível. Como o orbital está mais distante do núcleo, consideramos que o átomo ocupará um maior espaço. E, assim, quanto mais energia recebe, seus elétrons passam para níveis mais externos. Os elétrons são atraídos pelo núcleo, pois núcleo e elétrons têm cargas opostas, e ao mesmo tempo os elétrons se repelem por terem cargas iguais. Isso faz com que a energia dos elétrons aumente. Em átomos com um número de elétrons maior, experimentalmente, verifica-se que a repulsão entre os elétrons faz com que a energia dos orbitais seja diferente, mesmo estando na mesma camada. Assim, no nível 3 observamos que o orbital 3p tem mais energia que o orbital 3s e o 3d tem ainda mais energia. A mecânica quântica deduziu matematicamente uma ordem crescente para a energia dos elétrons, pois estes desejam sempre estar da maneira mais estável possível, ocupando sempre o nível menos energético disponível. Linus Pauling ( ) elaborou um dispositivo que fornece a seqüência energética crescente dos subníveis, conhecido como diagrama de Pauling.

2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 5f 14 6s 2 6p 6 6d 10 7s 2 7p 6 A ordem crescente de energia é então: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10, 7p 6. Quando uma camada estiver completa costuma-se dizer que a camada está fechada. A camada mais externa da distribuição eletrônica é denominada camada de valência e os elétrons nela localizados são os elétrons de valência. Geralmente, só os elétrons da camada de valência podem ser perdidos em uma ligação química. A camada mais energética de um átomo é a última camada da distribuição eletrônica. 25 Mn Z = 25 elétrons 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 A camada de valência, no caso do manganês, corresponde à camada N. A camada mais energética do manganês corresponde ao 3d 5, onde: Nível de Energia 3d 5 Númerode elétrons Subnível

3 O átomo como foi descrito é eletricamente neutro, porém alguns átomos, sob determinadas condições, podem ganhar ou perder elétrons, ficando carregados eletricamente. Tais átomos carregados são chamados de íons. Sua mudança elétrica ocorre somente no número de elétrons e nunca no número de prótons, e os elétrons mais externos serão usados para fazerem as ligações químicas. Quando um átomo ganha elétrons (que é negativo), passa a ficar com carga negativa em excesso. Os íons negativos recebem o nome de ânion. Cl, N 3 Um átomo que perde elétrons fica carregado positivamente, pois, originalmente, tinha o mesmo número de elétrons e prótons, e a partir do momento em que ele perde carga negativa (elétrons) ficará carregado positivamente e receberá o nome de cátion. Na +, Ca 2+ E então gostou desta unidade? Nossa viagem, porém, não acaba aqui, você irá adorar a próxima unidade, onde estudará o belíssimo mundo da tabela periódica. Este estudo será útil para todo o seu curso de química, portanto estude-o muito bem para não ter dificuldades no decorrer do curso. Vamos à próxima unidade. I

4 Resumo - Unidade II Por volta de 400a.C, os filósofos gregos Leucipo e Demócrito desenvolveram as primeiras idéias a respeito da constituição da matéria: os diferentes tipos de matéria seriam formados por partículas minúsculas e indivisíveis e essa menor partícula recebeu o nome de átomo. A partir daí, diversos cientistas realizaram experimentos propondo modelos que determinassem as propriedades do átomo, mas, somente em 1908, Ernest Rutherford concluiu que: o átomo teria uma massa positiva e densa (denominada núcleo) que desviava as partículas alfa; circulando em volta do núcleo estavam os elétrons, com carga negativa; existia um grande espaço vazio entre o núcleo e os elétrons; o núcleo é muito pequeno em relação ao elétron. Têm, respectivamente, cerca de m e 10-9 m de diâmetro; a massa do átomo estaria concentrada, em sua grande parte, no núcleo. Então, os átomos, considerados por Demócrito e Leucipo como indivisíveis, tinham na realidade partículas subatômicas que foram denominadas de prótons (carga positiva), nêutrons (neutro) e elétrons (carga negativa). Estas partículas estariam organizadas: no núcleo atômico: com prótons e nêutrons; na eletrosfera: com os elétrons. A identidade química de um átomo é determinada pelo seu número de prótons, representado pela letra Z (número atômico), esse número indica também o número de elétrons de um átomo, uma vez que o mesmo é eletricamente neutro. A massa das partículas subatômicas foi determinada pela relação carga/ massa (e/m). Em relação aos átomos dos diversos elementos químicos, podemos estabelecer as seguintes relações: ESTRUTURA DA MATéRIA I 47

5