Quimica_geral_aula7_08.10.2012

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08/10/2012
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Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Ciências Exatas
Departamento de Química
Estrutura Eletrônica dos ÁtomosEstrutura Eletrônica dos Átomos
Átomos Átomos MultieletrônicosMultieletrônicos
Profa. Dayse Carvalho da Silva Martins
EXERCÍCIOS
1. Calcular a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo
dos seguintes elementos:
lítio, carbono, ferro, potássio, oxigênio, césio
2. Calcular a carga nuclear efetiva que atua num elétron 3d,
2s e 1s do ferro.
3. Calcular a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo
para os elementos do 1º período e da família 1. (PARA CASA)
Cálculo da Blindagem (S) – Regras de Slater
Para elétrons n-2 n-1 n n+1
s, p 1,0 0,85 0,35 e 0,30 (1s) S = 0
d, f 1,0 1,0 0,35 S = 0
Carga Nuclear Efetiva ⇒ Zef = Z - S
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� Os elétrons s são menos blindados que elétrons p correspondentes.
� Por que os subníveis apresentam energia diferenciada?
� Considerando um determinado valor de n: os elétrons em orbitais com
menores valores de l penetram mais próximo do núcleo.
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� A densidade de probabilidade radial (DPR) é: 3s > 3p > 3d.
� A blindagem é: 3s < 3p < 3d.
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� Por que a E3s < E3p < E3d?
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� Por que a configuração eletrônica para o Li é 1s2 2s1 e não 1s2 2p1?
� Zef 2s > Zef 2p
� Elétrons s são menos blindados do que elétrons p ⇒ E2s < E2p
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Princípio de Aufbau
� Preenchimento dos estados de energia (os
quais dependem de n e l) com um elétron de
cada vez, começando do estado de menor
energia.
� Princípio de exclusão de Pauli: dois
elétrons em um átomo não podem ter o mesmo
conjunto de quatro números quânticos.
� Regra de Hund: elétrons com spins
paralelos em um orbital, minimizam as
repulsões entre os elétrons.
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� Método mnemônico para a configuração eletrônica: Diagonais.
� Representa a ordem de energia dos orbitais: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s
< 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f ≅ 5d < 6p < 7s < 5f ≅ 6d < 7p.
O lítio (Z = 3) tem três elétrons.
Dois elétrons poderão ocupar o
orbital 1s e completar a camada
n=1. O terceiro elétron deve
ocupar o orbital disponível de
mais baixa energia, que de acordo
com o diagrama de aufbau é o
orbital 2s.
O estado fundamental do átomo
de lítio é, então, 1s22s1.
Elétrons nas 
camadas mais 
externas são 
chamados elétrons 
de valência
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• O berilo (Z = 4) possui quatro elétrons. O quarto elétron
emparelha-se com o elétron 2s do lítio dando uma
configuração 1s22s2.
O Be possui, portanto, dois elétrons 
de valência.
• Um átomo de boro tem cinco elétrons. Dois ocupam o
orbital 1s e dois o orbital 2s. O quinto elétron deverá
ocupar 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 estado
fundamental é 1s22s22p1.
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• Um átomo de carbono tem seis elétrons. O sexto elétron
pode ficar junto com o anterior no orbital 2p ou deve
ocupar um orbital 2p diferente?
ou
REGRA DE HUND
• Segundo a regra de Hund, o arranjo mais estável dos elétrons
é aquele com o número máximo de elétrons
desemparelhados, com o mesmo sentido de spin. Esse
arranjo torna a energia total de um átomo tão baixo quanto
possível.
• Portanto, a melhor configuração para o átomo de carbono é
1s22s22px
12py
1, que pode também ser escrita na forma
compacta como 1s22s22p2:
ou
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• Os elementos de transição possuem elétrons na subcamada d.
• De forma geral a configuração eletrônica dos elementos de
transição é: [gás nobre] ns2(n-1)dx
• Cátions: os elétrons são primeiramente removidos do
orbital 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 o
mais baixo valor de n disponível:
F (1s2 2s2 2p5) F- (1s2 2s2 2p6) 
Configuração Eletrônica dos ÍonsConfiguração Eletrônica dos Íons
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• A tabela periódica pode ser utilizada como um guia para as 
configurações eletrônicas.
• O número do período é o valor de n.
• Os grupos 1A e 2A têm o orbital s preenchido.
• Os grupos 3A - 8A têm o orbital p preenchido.
• Os grupos 3B - 2B têm o orbital d preenchido.
• Os lantanídeos e os actinídeos têm o orbital f preenchido.
Configuração Eletrônica e a Tabela 
Periódica
Configuração Eletrônica e a Tabela 
Periódica
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n
s1
n
s2
n
s2
n
p1
n
s2
n
p2
n
s2
n
p3
n
s2
n
p4
n
s2
n
p5 ns
2 n
p6
d1 d5 d1
0
4f
5f