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Estrutura part2
- 3. Arnold Sommerfeld • 1916 – Orbitais cíclicos e elípticos • Novos números quânticos • n = 1, 2, ... • l = 0, 1, 2, ..., n-1 • m = -l, -l + 1, ..., 0, ..., l-1, l
- 4. Stern-Gerlach • 1922 – Momento angular de spin
- 5. Princípio de Aufbau • 1925 – Princípio da Exclusão de Pauli: Dois elétrons em um átomo não podem ter o mesmo conjunto de quatro números quânticos. • Os elétrons ocupam orbitais em ordem crescente de energia. • Regra de Hund: Se mais de um orbital em uma subcamada estiver disponível, adicione elétrons com spins paralelos aos diferentes orbitais daquela subcamada até completá-la, antes de emparelhar dois elétrons em um dos orbitais.
- 6. Distribuição eletrônica Números Quânticos Número máximo de elétrons n l m subcamada camada 1 0 (s) 0 2 2 2 0 (s) 0 2 8 1 (p) -1, 0, +1 6 3 0 (s) 0 2 181 (p) -1, 0, +1 6 2 (d) -2, -1, 0, +1, +2 10 4 0 (s) 0 2 32 1 (p) -1, 0, +1 6 2 (d) -2, -1, 0, +1, +2 10 3 (f) -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 14
- 20. Mecânica Quântica • Início da década de 1920 • Fatos mal explicados: • Conflito entre o modelo ondulatório e corpuscular da luz • Conceito de Quantização
- 21. Dualidade onda-partícula • 1924 – L. de Broglie Todas as partículas de matéria em movimento também devem apresentar propriedades ondulatórias!
- 22. Dualidade onda-partícula • 1924 – L. de Broglie
- 23. Dualidade onda-partícula PARTÍCULA MASSA (kg) VELOCIDADE (m s-1) COMPRIMENTO DE ONDA (pm) Elétron gasoso (300 K) 9 x 10-31 1 x 105 7000 Elétron do átomo de H (n = 1) 9 x 10-31 2,2 x 106 33 Átomo de He gasoso (300 K) 7 x 10-25 1000 90 Bola de beisebol rápida 0,1 20 3 x 10-22 Bola de beisebol lenta 0,1 0,1 7 x 10-20
- 24. Princípio da Incerteza de Heisenberg É possível determinar o momento do elétron e sua posição simultaneamente? NÃO! Para determinarmos a posição do elétron, inevitavelmente, mudaremos seu momento por uma quantidade desconhecida.
- 25. Princípio da Incerteza de Heisenberg Determinando a posição de um elétron com uma precisão de 5 pm:
- 26. Princípio da Incerteza de Heisenberg Determinando a posição de um elétron com uma precisão de 5 pm: • A incerteza na velocidade do elétron se aproxima da velocidade da luz, semelhante ou maior que a velocidade esperada para o elétron. • A velocidade do elétron é tão incerta que não há como determinar sua trajetória! Falha do modelo de Bohr: trajetórias bem definidas podem não ter significado!
- 27. Estime a incerteza mínima em: a) a posição de uma bola de gude de massa 1,0 g, sabendo que sua velocidade é conhecida no intervalo ± 1,0 mms-1. b) a velocidade de um elétron confinado em um diâmetro de um átomo típico (200 pm).
- 30. Max Born •
- 31. Max Born •
- 41. Orbitais Atômicos • Funções de onda de elétrons em átomos • Expressões matemáticas dos orbitais atômicos – soluções da equação de Schrödinger • Coordenadas esféricas polares Função de onda radial Função de onda angular
- 42. Números Quânticos Número de Estados Quânticos n l m subcamada camada 1 0 (s) 0 2 2 2 0 (s) 0 2 8 1 (p) -1, 0, +1 6 3 0 (s) 0 2 181 (p) -1, 0, +1 6 2 (d) -2, -1, 0, +1, +2 10 4 0 (s) 0 2 32 1 (p) -1, 0, +1 6 2 (d) -2, -1, 0, +1, +2 10 3 (f) -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 14 n = 1, 2, 3, ... l = 0, 1, 2, 3, ..., n-1 m = 0, ±1, ±2, ±3, ..., ±l
- 56. Energias de Ionização • Energia necessária para remover um elétron de um átomo na fase gás
- 58. Afinidade Eletrônica • Energia liberada quando um elétron se liga a um átomo na fase gás
- 60. Excitação Eletrônica • Elétron é “promovido” para orbitais desocupados. • Estado fundamental → Estado excitado C (1s22s22p2) → C* (1s22s22p13s1) E = E (C*) – E (C)