Exploração dos Orbitais SPDF - 4 Números Quânticos, Configuração Eletrônica e Diagramas Orbitais

Tabela de Conteúdos:

1. Introdução

• O que são os subníveis spdf
• A forma dos subníveis s, p, d e f
• O número de níveis de energia
• A capacidade dos subníveis para elétrons
• A distribuição dos subníveis na tabela periódica

2. Números Quânticos

• Principais números quânticos (n, l, ml e ms)
• Relação dos números quânticos com os subníveis
• Identificando os números quânticos

3. Princípio de Exclusão de Pauli

• Explicação do princípio de exclusão
• A unicidade dos números quânticos para cada elétron

4. Configuração Eletrônica

• Electron configuração do elemento Fósforo
• Notação orbital
• Preenchimento de degeneração de orbitais

5. Conclusão

🎯 O que são os subníveis spdf

Os subníveis spdf são divisões dos níveis de energia dos átomos que nos fornecem informações sobre a distribuição dos elétrons. Cada subnível tem uma forma específica e é representado pelas letras s, p, d e f.

🌍 A forma dos subníveis s, p, d e f

Os subníveis s, p, d e f têm formas diferentes que descrevem a distribuição espacial dos elétrons. O subnível s possui uma forma esférica, enquanto o subnível p se assemelha a um haltere. O subnível d tem um formato de folha de cravo, e o subnível f possui uma forma incomum e variável.

🔢 O número de níveis de energia

O número de subníveis corresponde ao número de níveis de energia. Quando o número quântico principal (n) é igual a 1, há apenas um subnível, o subnível s. Quando n é igual a 2, há dois subníveis, s e p. Quando n é igual a 3, há três subníveis, s, p e d. E quando n é igual a 4, há quatro subníveis, s, p, d e f.

⚛️ A capacidade dos subníveis para elétrons

Cada subnível tem uma capacidade máxima de elétrons que pode conter. O subnível s pode conter até 2 elétrons, enquanto cada orbital dos subníveis p, d e f pode conter até 2 elétrons também. Portanto, o subnível p pode acomodar até 6 elétrons, o subnível d até 10 elétrons e o subnível f até 14 elétrons.

📚 A distribuição dos subníveis na tabela periódica

Na tabela periódica, os subníveis s e p estão localizados nos blocos s e p, respectivamente. O bloco s é formado pelas colunas dos grupos 1 e 2. O bloco p, por sua vez, é formado pelas colunas do grupo 13 ao grupo 18. A disposição dos elementos nesses blocos reflete a distribuição dos elétrons nos subníveis s e p.

🧪 Principais números quânticos

Existem quatro números quânticos principais usados para descrever o estado dos elétrons em um átomo. O número quântico principal (n) representa o nível de energia. O número quântico secundário (l) representa o subnível (s, p, d ou f) e varia de acordo com o valor de n. O número quântico magnético (ml) indica o orbital específico dentro de um subnível. E o número quântico de spin (ms) representa o spin do elétron, que pode ser para cima ou para baixo.

💫 Relação dos números quânticos com os subníveis

Cada subnível tem seu próprio valor de l. S tem um valor de l igual a 0, p tem um valor de l igual a 1, d tem um valor de l igual a 2 e f tem um valor de l igual a 3. Esses valores de l são importantes para identificação e distribuição dos elétrons nos subníveis.

🔍 Identificando os números quânticos

Para identificar os números quânticos de um elétron específico, é necessário conhecer o nível de energia, o subnível, o orbital e o spin. Através da compreensão dos números quânticos, é possível determinar a localização exata de cada elétron em um átomo.

🔒 Princípio de Exclusão de Pauli

O princípio de Exclusão de Pauli estabelece que nenhum dois elétrons podem ter o mesmo conjunto de quatro números quânticos. Isso significa que cada elétron em um átomo possui um conjunto único de números quânticos, que o diferencia dos outros elétrons.

📖 Configuração Eletrônica

A configuração eletrônica de um átomo fornece informações sobre a distribuição dos elétrons nos diferentes subníveis. Para o elemento Fósforo, sua configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3, indicando que ele possui 15 elétrons distribuídos nos subníveis s e p.

🌌 Notação orbital

A notação orbital é uma representação gráfica da distribuição dos elétrons em um átomo. Ela mostra os subníveis e os orbitais ocupados pelos elétrons. Para Fósforo, a notação orbital seria 1s↑↓ 2s↑↓ 2p↑↑↑ 3s↑↓ 3p↑↑↑.

⚛️ Preenchimento de degeneração de orbitais

De acordo com o Princípio de Hund, quando se preenchem elétrons em orbitais degenerados, eles são preenchidos um de cada vez antes de serem emparelhados. Isso significa que cada orbital degenerado deve receber um elétron antes que qualquer um deles receba o segundo elétron.

🏁 Conclusão

O entendimento dos subníveis spdf, dos números quânticos e da configuração eletrônica é fundamental para compreender a distribuição dos elétrons nos átomos. Essas informações nos ajudam a compreender a estrutura e as propriedades dos elementos na tabela periódica.

• Assista ao vídeo sobre Números Quânticos
• Veja um exemplo prático sobre Configuração Eletrônica

FAQ

Q: O que é um subnível? R: Um subnível é uma divisão de um nível de energia que representa uma forma específica de distribuição eletrônica.

Q: Quantos elétrons um subnível s pode conter? R: Um subnível s pode conter até dois elétrons.

Q: O que são números quânticos? R: Os números quânticos são valores que descrevem o estado dos elétrons em um átomo, indicando o nível de energia, subnível, orbital e spin.

Q: Qual é a capacidade máxima do subnível f? R: O subnível f pode conter até 14 elétrons.

Q: O que é um orbital? R: Um orbital é uma região do espaço onde há maior probabilidade de encontrar um elétron.

Q: O que é a configuração eletrônica? R: A configuração eletrônica é a distribuição dos elétrons nos subníveis de um átomo, indicando a sequência de níveis de energia e subníveis ocupados.

Q: Qual é o número quântico que indica o spin do elétron? R: O número quântico de spin (ms) indica o spin do elétron, que pode ser para cima (+1/2) ou para baixo (-1/2).

Q: O que é o Princípio de Exclusão de Pauli? R: O Princípio de Exclusão de Pauli estabelece que dois elétrons não podem ter o mesmo conjunto de quatro números quânticos, o que resulta na unicidade dos números quânticos para cada elétron.

Q: O que é a notação orbital? R: A notação orbital é uma representação gráfica da distribuição dos elétrons em um átomo, mostrando os subníveis e os orbitais ocupados pelos elétrons.

Q: Como preencher os orbitais degenerados de acordo com o Princípio de Hund? R: De acordo com o Princípio de Hund, os orbitais degenerados devem ser preenchidos com um elétron em cada antes de serem emparelhados.