Orbital é a região ou área no espaço ao redor do núcleo atômico que tem a maior probabilidade de encontrar elétrons. No arranjo do diagrama orbital, um elétron é representado por uma seta voltada para cima que representa o elétron com spin + ½, ou voltada para baixo, que representa um elétron com spin -½. Para marcar a distribuição dos orbitais nos átomos, essas setas são colocadas em uma linha horizontal, em um círculo ou geralmente em uma caixa.
Os diagramas orbitais são usados para facilitar a determinação dos valores dos números quânticos, nomeadamente números quânticos magnéticos e números quânticos de spin. Então, o que dizer do número quântico principal e do número quântico azimutal? Ambos podem ser determinados facilmente, simplesmente observando suas configurações eletrônicas.
Este artigo irá discutir as etapas e regras para preparar um diagrama orbital.
Etapas de preparação do diagrama orbital
1. Escreva a configuração do elétron de acordo com a regra de Aufbau.
A regra de Aufbau afirma que a carga de elétrons em um orbital começa do nível de energia mais baixo para o nível de energia mais alto. Os orbitais s têm os níveis de energia mais baixos e são mais altos para os orbitais p, d e f, respectivamente. O preenchimento de elétrons nos orbitais pode ser ilustrado pelo diagrama a seguir.
Fonte da imagem: mediabelajaronline.blogspot.com
Cada subcamada possui um número máximo de elétrons, a saber:
- A subcamada s contém no máximo 2 elétrons
- A subcamada p contém no máximo 6 elétrons
- A subcamada d contém no máximo 10 elétrons
- A subcamada f contém no máximo 14 elétrons
Referindo-nos à imagem e às informações acima, podemos escrever a sequência de configurações de elétrons da seguinte forma:
1s 2 2s 2 2p6 6 3s 2 3p6 4s 2 3d10 4p6 5s2 4d 10 5p 6 6s2 4f 14 5d 10 …. etc.
2. O orbital será denotado por um quadrado. S = orbital quadrado 1, p = orbital quadrado 3, d = orbital quadrado 5 ef = orbital quadrado 7.
Fonte: mediabelajaronline.blogspot.com
3. Preencha a caixa orbital com elétrons pertencentes a cada subcamada com uma seta para cima ou para baixo. Uma caixa é preenchida com no máximo 2 elétrons. Os orbitais com a mesma energia são representados por um grupo de quadrados próximos uns dos outros. Por outro lado, orbitais com diferentes níveis de energia são representados por quadrados separados. No preenchimento dos orbitais de elétrons, existem várias regras que devem ser seguidas, a saber:
Princípio de proibição de A. Pauli
O princípio da proibição de Pauli afirma que:
“ Dois elétrons em um átomo não podem ter os mesmos quatro números quânticos. Os mesmos orbitais terão os mesmos números quânticos n, le m. A única diferença é o (s) número (s) quântico (s) de spin. "
Isso significa que cada orbital contém no máximo dois elétrons em direções opostas de spin.
B. Regras Hund
Um físico da Alemanha, Friedrich Hund (1927) propôs as regras para preencher elétrons em orbitais, a saber:
“Orbital com a mesma energia, cada um primeiro preenchido por um elétron na mesma direção (spin), então o elétron vai entrar nos orbitais na direção oposta (spin), ou seja, na subcamada que é diferente. da mesma forma, cada orbital é preenchido com um elétron na mesma direção da seta, então os elétrons restantes são preenchidos como um elétron parceiro na direção da seta oposta ".
Para entender a afirmação acima, vamos considerar o seguinte exemplo de um diagrama de elétrons:
Fonte: mediabelajaronline.blogspot.com
Se olharmos o diagrama orbital para o elemento S na configuração 3p 4, os três elétrons são colocados primeiro com uma seta para cima, então o 1 elétron restante é representado por uma seta para baixo. Isso é feito seguindo as regras de Hund.
Essa é uma explicação das regras para fazer diagramas orbitais. Seguindo as regras acima, você pode escrever diagramas orbitais facilmente. Você tem alguma dúvida sobre isso? Por favor, escreva sua pergunta na coluna de comentários. E não se esqueça de compartilhar esse conhecimento.
