NÚMEROS QUÂNTICOS
PRINCIPAL,
SECUNDÁRIO,
MAGNÉTICO
E SPIN
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Prof. Nilsonmar
NÚMEROS QUÂNTICOS
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Os orbitais atômicos são identificadas por três
números quânticos:
 n – número quântico principal;
 l – número quântico de momento angular,
secundário ou azimutal;
 ml – número quântico magnético.
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O elétron possui um movimento de rotação que é
identificado pelo número quântico de spin (ms).
NÚMEROS QUÂNTICOS
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O número quântico principal (n) indica a energia e o tamanho
da orbital (distância média do elétron ao núcleo).
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Só pode ter valores inteiros: n = 1, n = 2, n = 3…
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Quando o valor de n é maior, a energia e o tamanho
da orbital serão maiores.
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Orbitais com o mesmo valor de n pertencem ao mesmo
nível de energia.
NÚMEROS QUÂNTICOS
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O número quântico de momento angular - secundário - (l)
indica a forma da orbital (tipo de orbital):
NÚMEROS QUÂNTICOS
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O número quântico magnético (ml) indica a orientação
do orbital no espaço. As orbitais podem estar orientadas
segundo os eixos x, y ou z (ex: px, py ou pz).
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Só pode ter valores inteiros entre – l e + l :
 Se l = 0, então ml = 0;
 Se l = 1, então pode ser ml = -1, ml = 0 ou ml = +1
NÚMEROS QUÂNTICOS
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Para cada n há n2 orbitais.
NÚMEROS QUÂNTICOS
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O número quântico de spin (ms) indica o sentido do
movimento de rotação do elétron (no sentido dos ponteiros
do relógio ou no sentido contrário) e explica o fato dos
elétrons se comportarem como pequenos ímas.
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Só pode ter os valores ms = -1/2 ou ms = +1/2
NÚMEROS QUÂNTICOS
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Para identificar um orbital são necessários três números
quânticos (n, l e ml).
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Para identificar um elétron no átomo são necessários
quatro números quânticos (n, l, ml e ms).
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O orbital 3s é identificado por três números quânticos:
 n = 3, l = 0 e ml = 0 ou (3, 0, 0).
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Os elétrons que se podem encontrar num orbita 3s
são identificados por quatro números quânticos:
 n = 3, l = 0, ml = 0 e ms = +1/2 ou (3, 0, 0, +1/2);
 n = 3, l = 0, ml = 0 e ms = -1/2 ou (3, 0, 0, -1/2).
NÚMEROS QUÂNTICOS
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Diagrama de caixas – Representação do orbital com 2
elétrons:
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A seta para cima representa ms = -1/2 e a seta para baixo
representa o ms = +1/2
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Um orbital 3s com dois elétrons representa-se por 3s2.
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Cada orbital só pode ter, no máximo, 2 elétrons.
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Para cada n há n2 orbitais e, no máximo, 2n2 elétrons.
ORBITAIS
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As orbitais s têm uma forma esférica.
ORBITAIS
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Os orbitais p têm uma forma de dois lóbulos simétricos,
orientados segundo cada um dos eixos x, y ou z.
ORBITAIS
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A energia dos orbitais é maior quando n é maior.
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Em átomos mono eletrônicos (só com um elétron),
as orbitais com o mesmo valor de n têm a mesma energia.
ORBITAIS
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Em átomos poli eletrônicos, as orbitais com o mesmo valor
de n e com maior valor de l têm mais energia (ex: E2p > E2s).
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Os orbitais com o mesmo valor de n e de l (ex: 2px, 2py e 2pz)
têm a mesma energia.
ORBITAIS
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O tamanho e a energia do mesmo tipo de orbital são
diferentes quando os átomos são diferentes.
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Por exemplo, a orbital 1s do potássio (19K) é menor e tem
menos energia do que a orbital 1s do sódio (11Na).
Isto acontece porque o núcleo do potássio tem mais prótons
e atrai mais os elétrons (ficam mais perto do núcleo e a sua
energia é menor).
CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS
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Configuração eletrônica – Maneira como os elétrons se
distribuem nos orbitais.
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Princípio da Energia Mínima – Os elétrons estão distribuídos
nos orbitais de menor energia, de modo a que a energia do
átomo seja mínima (o átomo está no estado fundamental
e é mais estável).
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Se os átomos estiverem excitados, têm elétrons que estão em
níveis de energia superiores, quando podiam estar em
orbitais com menor energia.
CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS
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Princípio de Exclusão de Pauli – Numa orbital só podem
existir, no máximo, dois elétrons com spins opostos
(não pode existir mais do que um elétron com os mesmos
números quânticos).
CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS
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Diagramas de caixas:
CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS
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Regra de Hund – Nos orbitais com a mesma energia
(ex: 2px, 2py e 2pz ), coloca-se primeiro um elétron em cada
orbital (elétron desemparelhado), de modo a ficarem com
o mesmo spin, e só depois se completam os orbitais com um
elétron de spin oposto.
Friedrich Hund - físico Alemão – (1896/1997)
CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS
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Diagrama de Linus Pauling – Diagrama de preenchimento
dos orbitais, que facilita a escrita das configurações eletrônicas
dos átomos, de acordo com o Princípio da Energia Mínima.
CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS
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Configurações eletrônicas de átomos no estado fundamental
(os elétrons estão todos nos orbitais de menor energia):
CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS
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Cerne – Conjunto do núcleo com os elétron mais internos.
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Os elétrons do cerne de um elemento representam-se através
da configuração eletrônica do gás nobre que é anterior a esse
elemento.
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Neste tipo de representação, aparecem apenas os
orbitais de valência (orbitais do último nível que têm mais
energia), com os respectivos elétrons de valência, e as
orbitais d dos elementos de transição.
CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS
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Configurações eletrônicas de átomos no estado excitado
(existem elétrons em orbitais de maior energia, com
lugares livres em orbitais de energia inferior):
 1s2 2s2 2p6 3s1 3p1
 1s2 2s2 2p3 3s1
 1s2 2s2 2p6 4s1