terça-feira, 3 de maio de 2022

Distribuição eletrônica, parte 2.

 Se neste momento você sabe como distribuir os elétrons dentro de uma eletrosfera para um átomo qualquer no estado fundamental (link), veremos como distribuir os elétrons e determinar os números quânticos atrelados a alguns deles em alguns casos. Não faz sentido aqui representar os orbitais em suas formas originais (link), por isto eles serão representados por quadrados e os elétrons dentro deles por setas para distinguirmos os dois spins possíveis para eles (link). Veja a imagem abaixo:


E como eles serão associados aos números quânticos? É algo que você pode se perguntar. Faremos da seguinte forma:


Chamo a sua atenção para o fato de que você pode encontrar o número quântico de spin com valores trocados em relação aos sentidos das setas. O importante é saber que dois elétrons não podem apresentar o mesmo valor de spin dentro do mesmo orbital. Desta maneira, basta informar com uma legenda qual a convenção você está adotando para não criar confusão. Nesta postagem adotamos seta para cima com spin positivo e seta para baixo com spin negativo.

Agora temos uma forma simplificada de representar elétrons e orbitais. Toda vez que fizermos uma distribuição eletrônica, daremos ênfase aos elétrons e orbitais do subnível de maior energia, ou seja, aquele preenchido por último de acordo com o diagrama de Linus Pauling. Vejamos um exemplo:



Veja esta outra para o átomo de urânio:



Para os átomos com distribuições anômalas não funciona muito diferente:



E se um exercício propor uma distribuição que vá além do diagrama de Linus Pauling com um átomo de 209 elétrons? Lembre que temos elementos conhecidos com até 118 elétrons em maio de 2022. Usamos uma versão ampliada do diagrama de maneira intuitiva.


Com este aqui podemos distribuir até 294 elétrons! Precisou de mais elétrons, estica para 11s, 7h e assim por diante. Chegou ao subnível "i"? Ele terá 26 elétrons no máximo. Dito isto, para um átomo X com 209 elétrons, temos:




Observe que dez é quantidade máxima de elétrons possível dentro do subnível "d" da camada oito. Mas com dez ele teria 212 elétrons ao todo, por isto sete apenas são necessários.

E quanto a este procedimento no sentido contrário? Um átomo que tenha seu elétron de maior energia com os seguintes números quânticos dentro da convenção estabelecida nesta postagem:

n = 5, l = 1, m = +1 e s = -1/2

Este é o xenônio (Xe), um gás nobre. Como eu sei disso? Aí deixaremos para a parte seguinte, na qual se fala de tabela periódica. Antes disso, tente você fazer a "engenharia reversa" da distribuição para chegar nele, aposto que você consegue. Até a próxima...

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