O documento discute os princípios da mecânica quântica aplicados ao átomo de hidrogênio. Apresenta a equação de Schrödinger e explica como ela fornece as funções de onda que descrevem as formas e energias dos elétrons. Detalha os números quânticos n, l, ml e ms que caracterizam os orbitais atômicos e os níveis de energia.

1. Mecânica Quântica
1926 – Erwin Schrödinger
Equação de Schrödinger HY=EY

2. Mecânica Quântica
A resolução desta equação para o átomo de
hidrogênio fornece um conjunto de funções de
onda
Descrevem as formas e energias das ondas de
elétrons
Orbitais Y(r, q, f) = R(r)Q(q)F(f)

3. Mecânica Quântica
Y = fn(n, l, ml,
ms)
n é o número quântico principal
n = 1, 2, 3, 4, ….
Distância de é do núcleo
Níveis de energia

4. Orbital 1s

5. Mecânica Quântica
Y = fn(n, l, ml,
ms)
l é número quântico de momento angular
Para determinado valor de n, l = 0, 1, 2, 3, … n-1
n = 1, l = 0
n = 2, l = 0 ou 1
n = 3, l = 0, 1, ou 2
l = 0 s orbital
l = 1 p orbital
l = 2 d orbital
l = 3 f orbital
Forma do volume de espaço que o é ocupa

6. Orbital s
l=0
Orbital p
l=1
Orbital d
l=2

7. Mecânica Quântica
Y = fn(n, l, ml,
ms)
ml é o número quântico magnético
Para determinado valor de l
ml = -l, …., 0, …. +l
se l = 1 (p orbital), ml = -1, 0, ou 1
se l = 2 (d orbital), ml = -2, -1, 0, 1, ou 2
Orientação do orbital no espaço

8. ml = -1 ml = 0 ml = 1
ml = -2 ml = -1 ml = 0 ml = 1 ml = 2

9. Mecânica Quântica
Y = fn(n, l, ml,
ms)
ms é o número quântico de
spin
ms = +½ ou -½
ms =
+½
ms = -
½
Evidenciado pelo
desdobramento das linhas dos
espectros de emissão dos
átomos de hidrogênio sob
influência de um campo
magnético externo

10. Paramagnetico
Elétrons desemparelhados
Diamagnetico
Todos os elétrons emparelhados

11. Energia dos orbitais no átomo multi-eletrônico
Distribuição eletrônica
Princípio de Aufbau

12. Distribuição eletrônica
 Regra de Hund:
A configuração eletrônica mais estável para
orbitais de uma mesma subcamada é aquela em
que existe o maior número possível de elétrons
com spins paralelos (não emparelhados).
 Princípio da exclusão de Pauli:
Dois elétrons não podem ter os mesmos quatro
números quânticos em qualquer átomo

13. Distribuição eletrônica
Ca(Z=20) [Ar] 4s2
Sc(Z=21) [Ar] 4s2
3d1
Ti(Z=22) [Ar] 4s2
3d2
V(Z=23) [Ar] 4s23d3
Cr(Z=24) [Ar] 4s13d5
Mn(Z=25) [Ar] 4s23d5
Fe(Z=26) [Ar] 4s23d6
Co(Z=27) [Ar] 4s23d7
Ni(Z=28) [Ar] 4s23d8
Cu(Z=29) [Ar] 4s13d10
Zn(Z=30) [Ar] 4s2
3d10
Cátions metálicos
Ca2+ [Ar]
Zn2+ [Ar] 3d10
Fe2+ [Ar] 3d6
Fe3+ [Ar) 3d5