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Modelo quntico

Para caracterizar cada eletro numa orbital atmica so necessrios, no trs, mas quatro

nmeros qunticos: n, l, ml, ms.

Nmero quntico principal (n

) O nmero quntico principal pode assumir os valores n = 1, 2, 3,

O valor de n relaciona-se com a distncia mdia de um eletro ao ncleo, numa dada

orbital, ou seja, com o tamanho da orbital;

O nmero mximo de eletres por cada nvel 2n2;

Diferentes valores de n correspondem a diferentes valores de energia, pois:

Nota: Esta expresso matemtica aplica-se apenas ao tomo de hidrognio. As energias dos

diferentes nveis variam de elemento para elemento.

Nmero quntico secundrio (l)

O nmero quntico secundrio pode assumir os valores l = 0, , n1;

Fornece informao sobre a forma das orbitais e os subnveis energticos;

A relao entre os valores de l e o tipo de orbital:

Em tomos e partculas com um s eletro, como H, He+, Li

2+, a energia desse eletro s

depende do nmero quntico n (e da carga do ncleo respetivo). Quer isso dizer que, num

tomo de hidrognio excitado, quer o eletro ocupe o subnvel 2s, quer o subnvel 2p, a sua

energia sempre a mesma, pois o nmero quntico n igual em ambos os subnveis. No

entanto, em partculas com mais do que um eletro a energia do eletro j varia em funo da

camada n e da subcamada l em que se localiza.

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Nmero quntico magntico (ml)

Relaciona-se com a orientao da orbital no espao;

Os diferentes valores de ml correspondem s orbitais que cada subnvel pode ter.

O nmero quntico magntico pode assumir os valores ml =l, , 0, , l ;

Nmero quntico de spin (ms) O nmero quntico de spin pode apresentar os valores +1/2 ou -1/2;

Relaciona-se com o sentido de rotao do eletro no seu movimento em torno de si

prprio (spinning).

A distribuio dos eletres pelas diferentes subcamadas / orbitais de um dado tomo

representada pela correspondente configurao eletrnica. A sua escrita obedece ao princpio

de energia mnima, ao princpio de excluso de Pauli e regra de Hund.

Princpio de excluso de Pauli O princpio de excluso de Pauli estabelece que namesma orbital no podem coexistir dois eletres com o mesmo nmero quntico de

spin. Na prtica no podem existir quatro nmeros qunticos iguais para definirem

dois eletres num tomo.

Princpio de energia mnima O princpio da energia mnima estabelece que oseletres devero ocupar as orbitais por uma ordem tal que resulte na menor energia

para o tomo.

Nas orbitais que tm a mesma energia (os mesmo valores de n e l), a distribuio dos

eletres feita a partir das regras estabelecidas por Hund:1. Preenchem-se completamente as orbitais de energias diferentes no

degeneradas (1s, 2s, ).

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tomo de Hidrognio

Modelo do tomo de hidrognio segundo BohrO tomo de Hidrognio e a Estrutura Atmica Para colmatar as falhas apresentadas pelomodelo de Rutherford, Bohr sugere um outro, em que impe restries muito importantes

quanto s rbitas permitidas ao eletro:1.O eletro s pode ocupar certas rbitas, ou seja, movimenta-se em torno do ncleo

descrevendo rbitas fixas;

2.A cada rbita est associado um certo valor de energia;

3.Enquanto permanece (em movimento) numa determinada rbita, o eletro no absorve

nem emite energia;

4.As sadas dos eletres das rbitas s so permitidas por absoro (excitao) ou emisso

(desexcitao) de certas quantidades de energia: a energia est quantizada ou quantificada.

Transies eletrnicas no tomo de hidrognioEsta quantificao de energia permite-nos falar em nveis de energia. Consequentemente, um

eletro s se pode movimentar de uma rbita para outra se absorver ou emitir energia.

Por exemplo, quando o tomo de hidrognio absorve energia o seu eletro excita-se epassa a um nvel energtico superior.

J a emisso de energia pelo tomo de hidrognio est associada queda doeletro para um nvel de energia inferior.

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Efeito fotoelctricoConsiste na emisso de electres, especialmente por metais sob a aco da luz (radiao).

Energia de remoo: Energia mnima necessria para extrair um electro ao tomoEnergia de ionizao: Ao electro mais exterior do tomo corresponde menor energia deremoo porque este se encontra mais afastado da influncia atractiva do ncleo.

Se a energia da radiao incidente maior que a energia de remoo, o electro sai

com energia cintica

Se a energia da radiao igual energia de remoo, o electro sai sem energia

cintica.

Se a energia da radiao inferior energia de remoo, no ocorre efeito

fotoelctrico.

A luz actua como um feixe de fotes. Cada foto choca com um electro do tomo e se tiver

energia suficiente, arranca esse electro. A energia de um foto caracterizada pela

frequncia. Quanto maior a frequncia, maior a energia do foto.

A intensidade de um feixe corresponde ao nmero de fotes do feixe.

O nmero de electres extrados por efeito fotoelctrico, depende do nmero de

fotes do feixeda intensidade da radiao

A energia cintica depende da energia de cada foto, ou seja, da frequncia da

radiao

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Frmulas teis:

c: velocidade da luz ( )

: comprimento de onda ( () )

: frequncia (em Hz)