modelo quântico. mecânica quânticamecânica quântica observações experimentaisobservações...
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Modelo Quântico
( )2 2
Balmer (1885)
1 1 1
23,4,5...
HRn
nl
= -
=
•Mecânica Quântica
•Observações Experimentais
Conceitos IniciaisRadiação Eletromagnética de comprimento de onda
Propagando ao longo do eixo x
= ln c
O Espectro da radiação Eletromagnética
Espectro Eletromagnético e Energias Associadas
O experimento da radiação de corpo negro
2
3 /
M. Planck (1900)
" "
8( )
1
T h kT
Quantização da Energia
hd d
c eE nh
n
pn nr n n n
n
=-
=
Max Planck (1900)
Efeito Fotoelétrico
A. Einstein (1905)
2De Broglie (1924)
para o fóton
para uma partícula
cE h h mc
hmch
mv
nl
l
l
= = =
= \
= \
Dualidade Onda-Partícula
O princípio da Incerteza (1925-1927)
The more precisely the position is determined, the less precisely the momentum is known in this instant, and vice versa.
--Heisenberg, uncertainty paper, 1927
Significa que NÃO PODEMOS utilizar a expressão clássica (determinística) de Newton para partículas pequenas
H Ey y=
E. Schrödinger (1926)
“ .. Se conseguirmos resolver a equaçãoacima, todas as propriedades do sistema serão determinadas ..”
O modelo atômico ondulatórioEquação de onda Função de onda ().
1. Somente são permitidas certas funções de onda.
2. Cada função de onda corresponde a uma energia permitida para o elétron. (En = -Rhc/n2)
3. O quadrado de (2) da a probabilidade de se encontrar o elétron numa certa região do espaço = orbitais.4. Para resolver a equação de Schrödinger de um elétron no espaço tridimensional, é necessário introduzir três números inteiros – os números quânticos n, l e ml.
Orbitais atômicos
- O comportamento químico de um elemento depende basicamente dos elétrons com o maior valor de n (e- de valência). Portanto o tipo, as formas e as orientações são importantes.
- Cada solução da equação de onda = função de onda = Ψ
- Ψ2 = probabilidade de encontrar um e- numa estreita região do espaço
Orbitais atômicos
Orbitais atômicos
Números quânticosNúmero quântico principal, nDesigna a camada em que o e- se encontra. Isto é a distância média do núcleoValores permitidos: no. inteiros e positivos: 1, 2, 3, 4, 5,...
Número quântico do modelo angular (azimutal), lEspecifica a subcamada e a forma do orbitalValores permitidos: no. inteiros de 0 até n-1 (0 = s; 1 = p; 2 = d; 3 = f; ...)
Número quântico magnético, mlFornece informações sobre a orientação do orbital no espaçoValores permitidos: no. inteiros no intervalo –l a +l (para l=1; ml = -1, 0, +1)
Número quântico spin, msEspecifica o spin do e-
Valores permitidos: +1/2 ou -1/2Exercício
Números quânticos
NValores
possíveis de l
Designação do subnível
Valores possíveis de ml
Número de orbitais no
subnível
Número total de orbitais no nível
1 0 1s 0 1 12 0 2s 0 1
1 2p 1, 0, -1 3 43 0 3s 0 1
1 3p 1, 0, -1 32 3d 2, 1, 0, -1, -2 5 9
4 0 4s 0 11 4p 1, 0, -1 32 4d 2, 1, 0, -1, -2 53 4f 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3 7 16
Spin eletrônicoQualquer partícula com carga ou com spim, possui momento magnético.
Alguns elementos possuem elétrons desemparelhados - Ag: (Kr) 4d10 5s1 Na: 1s2 2s2 2p6 3s1
Paramagnetismo