Fisica Procedimento de Aufbau

Tendo-se em mente o procedimento Aufbau, pelo qual os elétrons são adicionados um a

um ao diagrama de energia dos AOs com o objetivo de construir a configuração eletrônica dos

átomos, usaremos agora uma técnica semelhante para preencher os níveis energéticos do diagrama

de MO; desejamos construir a configuração eletrônica de moléculas diatômicas homonucleares no

estado fundamental. Como antes, adicionaremos elétrons a partir da base do diagrama para cima,

para os orbitais de maior energia.

H2 e He2. O preenchimento do diagrama MO para as primeiras duas moléculas é mostrado na

Figura 13.

H2. A molécula mais simples é a de hidrogênio. A Figura 16 mostra, à esquerda e à direita, elétrons

colocados em dois átomos de H não-ligados e, no meio do diagrama, a molécula de H2 no estado

fundamental. Os dois elétrons ls vão constituir um par (spins opostos) no orbital σs (ligante) da

molécula. Este par constitui uma ligação simples. A configuração eletrônica da molécula de

hidrogênio pode ser escrita como: H2: (σs)

He2. Consideremos, a seguir, a molécula que poderia ser formada por dois átomos de hélio, cada

um dos quais é capaz de fornecer dois elétrons para a molécula. O total é de quatro elétrons, dois a

mais que no H2, de maneira que a distribuição no MO será a da Figura 17. A configuração

eletrônica no estado fundamental na molécula de He2 deverá ser

Dizemos "deverá ser" devido ao fato de que o

*

σs (antiligante) está agora preenchido e

seu efeito desestabilizador cancela o efeito estabilizador do orbital σs. O resultado é que não há uma

força de atração entre os átomos de hélio devido ao número igual de elétrons ligantes e antiligantes

e, assim, He2 não existe.

Na teoria dos orbitais moleculares a ordem de ligação é definida como:

2

número.de.elétrons.ligantes número.de.elétrons.antiligantes Ordem.de.ligação −

=

Assim, a ordem de ligação na molécula de H2 é:

1

2

2 0

Ordem.de.ligação =

−

=

enquanto na molécula hipotética de He2 é:

0

2

2 2

Ordem.de.ligação =

−

=

Li2 e Be2. Desde que o preenchimento de dois MOs σ formados de orbitais ls está completo, passase para os dois MOs σ formados a partir dos orbitais 2s. Estes MOs são similares àqueles que já

foram preenchidos.

Li2. Essa molécula possui um total de seis elétrons, mas quatro deles estão na "camada" K (interna)

dos átomos de Li. Os elétrons de valência dos dois átomos de Li são usados para preencher um

novo MO σs, como mostrado na Figura 18. Os orbitais atômicos ls estão praticamente não

perturbados e não são mostrados no diagrama. A configuração é muito semelhante à do H2, e a

ordem de ligação, que somente pode ser determinada com os elétrons de valência, é igual a

2

2−0

,

ou seja, l. Representando cada um dos orbitais ls preenchidos por K (para a camada K), a

configuração eletrônica do Li2 pode ser escrita como: Li2: KK(σs)

2

É o número de prótons do núcleo de um átomo. É o número que identifica o átomo.

A representação do número atômico dos átomos é:

ZE

Num átomo neutro, cuja carga elétrica total é zero, o número de prótons é igual ao número de elétrons. O número de elétrons, nesse caso, pode ser considerado igual ao número atômico.

Exemplo:

O átomo de magnésio (Mg) tem número atômico 12 (Z = 12).

Significado: no núcleo do átomo de Mg existem 12 prótons. No átomo neutro de Mg existem 12 prótons e 12 elétrons.

2. Número de Massa (A)

É a soma do número de prótons (Z) e do número de nêutrons (N) existentes no núcleo de um átomo.

A = Z + N

Exemplo:

Um átomo neutro tem 19 prótons e 21 nêutrons, portanto:

Z = 19 e N = 21

A = Z + N = 19 + 21 = 40

3. Elemento Químico

É o conjunto de átomos que apresentam o mesmo número atômico (Z) (mesma identificação química).

Observações:

Como vimos anteriormente, um átomo é eletricamente neutro quando o número de prótons é igual ao número de elétrons, porém um átomo pode perder ou ganhar elétrons na eletrosfera, sem sofrer alteração no seu núcleo, originando partículas carregadas positiva ou negativamente, denominadas íons.

Se um átomo ganha elétrons, ele se torna um íon negativo, chamado ânion.

Se um átomo perde elétrons, ele se torna um íon positivo, chamado cátion.