expectativa resposta aula 05

expectativa resposta aula 05

(Parte 1 de 2)

Universidade Federal do Rio Grande do Norte -SECRETARIA DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA – SEDIS

Profa. Ana Cristina

Monitora: Eliane ARQUITETURA ATÔMICA E MOLECULAR 2010.1

Expectativa de resposta - Aula 05: Configuração eletrônica dos átomos

Atividade 01: Calcule o momento magnético em μB do íon gasoso Fe3+. Compare com o valor calculado para o Fe2+ e escolha qual dos dois apresenta maior momento magnético.

Solução: Primeiro vamos escrever a configuração eletrônica do Fe que tem Z= 26 1s22s22p63s23p63d64s2. Para o íon Fe2+ retiramos dois elétrons do orbital 4s que é o mais energético então o Fe2+ fica com a seguinte configuração: 1s22s22p63s23p63d6 Em decorrência disso o íon Fe2+ apresenta quatro elétrons desemparelhados. Podemos observar isto mais facilmente distribuindo os elétrons d nos diagramas de caixa.

No caso do íon Fe3+ retiramos dois elétrons do orbital 4s e um elétron do orbital 3d, sendo sua configuração 1s22s22p63s23p63d5 . Vamos escrever sua configuração nas caixas.

Observe que este íon apresentando cinco elétrons desemparelhados. Vamos calcular o momento magnético de cada íon usando a expressão seguinte:

BFe BFe

BFe BFe

BFe BFe

BFe BFe

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O íon Fe3+ apresenta um maior momento magnético. Podemos concluir que, quanto maior o número de elétrons desemparelhados maior o momento magnético.

Auto – avaliação

1) Defina estado fundamental ou estado basal de um átomo.

É o estado no qual o átomo apresenta a mais baixa energia, ou seja, onde os elétrons estão distribuídos nos orbitais de menor energia.

A configuração eletrônica correta do rubídio em seu estado fundamental é 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1 em função de apresentar menor energia, ou seja, os elétrons estão distribuídos nos orbitais de menor energia, característica essa do estado fundamental de um átomo. Era de se esperar que o último elétron ocupasse um orbital 4d, por está em um nível de energia menor do que o 5s. Entretanto, o último elétron ocupa o orbital 5s. Isto ocorre, em decorrência da penetrabilidade dos orbitais que é muito pronunciada nos orbitais 5s do Rb, ocasionando um decréscimo de energia deste orbital em relação ao 4d .

3) Quais os dois conjuntos de números quânticos que representa o elétron de valência do potássio? K (Z = 19) - 1s22s22p63s23p64s1 n = 4; l = 0; ml = 0; ms = +½ ou -½ Portanto, os dois conjuntos de números quânticos para o elétron de valência do K são: (4, 0,0, +½) e (4, 0,0, -½). Como só existe um elétron ocupando o orbital 4s a probabilidade do elétron assumir uma das combinações é a mesma, pois, ambos possuem a mesma energia. Portanto, qualquer um dos conjuntos representa corretamente o elétron de valência do K,

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Monitora: Eliane ARQUITETURA ATÔMICA E MOLECULAR 2010.1 assim a configuração eletrônica da camada de valência do K pode ser representada por; ou

4) Enuncie o principio da exclusão de Pauli.

“No mesmo átomo dois elétrons não podem ter o mesmo conjunto de números quânticos.”

5) Escreva a configuração eletrônica dos seguintes átomos gasosos: Cu, Zn, P e Kr. Quais deles são paramagnéticos? Calcule o momento magnético em magnéton de Bohr (µB) de cada átomo.

Cu (Z = 29) – 1s22s22p63s23p63d104s1 O Cu tem um elétron desemparelhado no orbital 4s, portanto ele é paramagnético.

O momento magnético é calculado usando a expressão Bμμ 2)N(N +=

BCu BCu

BCu BCU BCu

O momento magnético do Cu é BCuμμ 1,73 =

Zn (Z = 30) - 1s22s22p63s23p63d104s2 No Zn todos os elétrons estão emparelhados, portanto ele é diamagnético e seu momento magnético é zero.

Cálculo do momento magnético para o átomo de Zn.

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BZn BZn

BZn BZn

O momento magnético do Zn é BZnμμ0 = P (Z = 15) - 1s22s22p63s23p3

O P tem três elétrons desemparelhados nos orbitais p, portanto é paramagnético. Veja a distribuição dos três elétrons nos orbitais 3p Orbitais 3p

Cálculo do momento magnético para o átomo de P.

O momento magnético do P é BPμμ 3,87 =

Kr (Z = 36) - 1s22s22p63s23p63d104s24p6 O Kr é um gás nobre, todos os elétrons estão emparelhados, portanto ele é diamagnético e seu momento magnético é zero.

BKr BKr

BKr BKr

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O momento magnético do Kr é BZnμμ0 =

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