Orbitais

­­­­Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Faculdade de química
Disciplina de Química Geral- Eng. Química e Farmácia

Componentes: Carine Cavalheiro, Carla Aguiar e Fernanda Minossi

Energia de Orbitais Atômicos

Energia de átomos com um único elétron:

H
He­­­­­+
Li²+
Be³+
- 13,6 eV
­- 54,4 eV
- 122,4 eV

Questões:

1- Todos os valores acima são negativos. Por quê?

A energia pode ser positiva, negativa ou nula. Neste caso, a energia dos átomos é negativa, pois é feita de partículas positivas e negativas que interagem de forma atrativa.

2- Que tendência qualitativa você observa nos dados acima?

A tendência observada é força de atração entre núcleo e elétron à medida que aumenta o número de prótons no núcleo.

3- Qual a explicação para esse fato?

Cada átomo possui um elétron, porém núcleos de tamanhos variáveis. Quanto maior o núcleo, maior a atração/interação entre a carga positiva e negativa.

4- Você consegue identificar a regularidade quantitativa nos valores acima?

A regularidade quantitativa observada pelo grupo, presente nos valores acima, se dá pelo seguinte mecanismo: todos os valores de energia, a partir do hélio, são o produto entre a energia do hidrogênio neutro e o quadrado do número atômico do respectivo átomo.
Entretanto, na aula seguinte o professor demonstrou a real relação existente, por meio de uma equação observamos a regularidade. Para átomos hidrogenóides (com apenas um elétron) a energia é calculada pela seguinte fórmula:

5- Qual seria a energia do quarto átomo da série?

A energia do quarto átomo da série, seguindo a regularidade observada pelo grupo é de -217,6 eV, pois Be³+= -13,6 x (4)² eV. Agora calculando pela fórmula E= -1/2 x Z²/n² → -1/2 x 4²/1² = -8Ha ou -217,6 eV.

Energia dos subníveis atômicos de átomos eletricamente neutros:

H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
1s
-13,6
-24,9
-67,2
-128
-209
-308
-425
-562
-718
-892
2s

-5,3
-8,2
-13,2
-19,0
-25,6
-33,7
-42,2
-52,0
2p

-8,3
-11,7
-15,5
-17,1
-19,5
-22,6