Química inorgânica efeito de blindagem e penetração

Licenciatura em Química
Química Inorgânica I
Prof. Leonardo Viana

Revisão de estrutura eletrônica: efeito de blindagem e penetração

Considerações preliminares
A organização da tabela periódica está diretamente relacionada à estrutura eletrônica dos átomos. O entendimento dessa estrutura depende da interação que os elétrons estabelecem entre si e com a carga nuclear.
A descrição da estrutura eletrônica é apenas facilmente feita para espécies com apenas um elétron
(hidrogenoides). Quando o sistema leva em conta mais de um elétron, entra-se na classe de átomos multieletrônicos, como 2He. Nesse contexto, há a necessidade de abordagens de aproximações matemáticas e físicas para a melhor descrição desses átomos.

Aproximação Orbital
• Considera que cada elétron ocupa um orbital;
• Trata a carga eletrônica como esfericamente distribuída ao redor do núcleo, de modo que o campo elétrico gerado é equivalente ao de uma carga pontual ;

Figura 1: Distribuição da carga ao redor do núcleo.
Fonte: Química Nova na Escola, n° 17, p. 22-26, maio de 2003.

• Essa carga reduz a carga nuclear (Z) para uma carga nuclear efetiva (Zef). Essa redução e conhecida por blindagem, que é dada pelo parâmetro S.
Assim, temos:

Aproximação Orbital
• A carga nuclear efetiva varia com a distância ao núcleo e, uma vez conhecida, é possível estimar as energias dos orbitais atômicos e descrever suas propriedades.

Figura 2: Valores de Zef para alguns elementos.
Observações interessantes: - A carga nuclear para os elétrons de valência aumenta com o aumento do número atômico; a carga sentida por um elétron em um orbital de valência s é maior que um p.

Penetração e Blindagem
• Tomando um exemplo: o valor teórico para a carga nuclear efetiva do Li seria igual a 1. Porém, as informações experimentais nos indicam um valor pouco maior: 1,28.
• Isso significa que a blindagem oferecida pelos elétrons
1s não é tão efetiva assim. Isso é explicado pelo