{"id":30245,"date":"2016-05-19T13:54:24","date_gmt":"2016-05-19T13:54:24","guid":{"rendered":"http:\/\/cms.portalsaofrancisco.com.br\/?p=30245"},"modified":"2016-05-19T14:11:15","modified_gmt":"2016-05-19T14:11:15","slug":"distribuicao-eletronica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/quimica\/distribuicao-eletronica","title":{"rendered":"Distribui\u00e7\u00e3o Eletr\u00f4nica"},"content":{"rendered":"

Como encontrar a distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica de um \u00e1tomo<\/h4>\n

Os \u00e1tomos s\u00e3o formados por pr\u00f3tons, n\u00eautrons e el\u00e9trons. <\/p>\n

Enquanto os pr\u00f3tons e os n\u00eautrons s\u00e3o feitos de part\u00edculas ainda menores, chamadas quarks, el\u00e9trons n\u00e3o s\u00e3o pensados para ter todas as pe\u00e7as menores, para que eles qualificam como part\u00edculas subat\u00f4micas elementares. El\u00e9trons t\u00eam uma carga negativa, equilibrando os pr\u00f3tons carregados positivamente. <\/p>\n

Estas part\u00edculas c\u00edrculo ao redor do n\u00facleo, que \u00e9 feita de pr\u00f3tons e n\u00eautrons, mas n\u00e3o apenas o c\u00edrculo a dist\u00e2ncias aleat\u00f3rias. Em vez disso, eles enchem diferentes n\u00edveis orbitais, come\u00e7ando com o pr\u00f3ximo n\u00edvel de enchimento e para o exterior de acordo com um esquema espec\u00edfico at\u00f4mica.<\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o
\n Cada elemento tem \u00e1tomos \u00fanicos com a sua pr\u00f3pria distribui\u00e7\u00e3o de el\u00e9tron<\/strong><\/p>\n

Os n\u00edveis de el\u00e9trons nos \u00e1tomos<\/strong><\/p>\n

A imagem cl\u00e1ssica do \u00e1tomo \u00e9 conhecido como o modelo de Rutherford-Bohr. Ele consiste de part\u00edculas carregadas negativamente – os el\u00e9trons – que orbitam em torno de um n\u00facleo de part\u00edculas com carga positiva ou n\u00e3o – pr\u00f3tons e n\u00eautrons, respectivamente. Sete \u00f3rbitas totais, ou n\u00edveis de energia, existem em um \u00e1tomo, e os el\u00e9trons n\u00e3o podem existir entre as \u00f3rbitas.<\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o
\n O modelo cl\u00e1ssico do \u00e1tomo<\/strong><\/p>\n

El\u00e9trons<\/strong><\/p>\n

Cada \u00f3rbita pode conter apenas um determinado n\u00famero de electr\u00f5es, e orbita perto do n\u00facleo t\u00eam menor energia do que os mais longe. Quanto mais perto, \u00f3rbitas de baixa energia encher primeiro a criar um \u00e1tomo em seu estado mais est\u00e1vel, conhecido como o estado do solo. Se a energia \u00e9 adicionado ao \u00e1tomo, quer como calor, luz ou uma descarga el\u00e9ctrica, um electr\u00e3o pode tornar-se “animado” e saltar temporariamente para um n\u00edvel de energia mais elevado. Quando o el\u00e9tron volta ao seu n\u00edvel original, a energia \u00e9 emitida como luz vis\u00edvel, raios-X ou outras formas de radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica. <\/p>\n

N\u00edveis de Energia<\/strong><\/p>\n

O n\u00famero m\u00e1ximo de el\u00e9trons de um n\u00edvel de energia pode conter \u00e9 2n ^ 2, com “n” representa o n\u00edvel de energia, ou o principal n\u00famero qu\u00e2ntico. O n\u00edvel de energia mais pr\u00f3ximo do n\u00facleo \u00e9 representado por um n\u00edvel de energia e que cont\u00e9m um m\u00e1ximo de 2 (1 ^ 2), ou dois, os electr\u00f5es. N\u00edvel de energia 2 cont\u00e9m um m\u00e1ximo de dois (2 ^ 2), ou oito, os el\u00e9trons. N\u00edvel de energia 3 cont\u00e9m um m\u00e1ximo de 2 (3 ^ 2), ou 18, os el\u00e9trons, e n\u00edvel 4 tem at\u00e9 2 (4 ^ 2), ou 32, as elei\u00e7\u00f5es. O n\u00famero m\u00e1ximo te\u00f3rico de el\u00e9trons contidos nos n\u00edveis de energia 5, 6 e 7 \u00e9 de 50, 72 e 98, respectivamente, mas, na pr\u00e1tica, estes n\u00edveis de energia nunca s\u00e3o preenchidos.<\/p>\n

Subn\u00edveis de energia<\/strong><\/p>\n

Cada n\u00edvel de energia principal \u00e9 dividido em um ou mais subn\u00edveis de energia – at\u00e9 sete anos, em teoria – com o n\u00famero total de subn\u00edveis igual ao n\u00famero qu\u00e2ntico principal (n). Os sub-n\u00edveis s\u00e3o numerados de 0, 1, 2, e assim por diante at\u00e9 6, mas para todos os elementos conhecidos da tabela peri\u00f3dica, apenas os quatro primeiros sub-n\u00edveis que s\u00e3o realmente utilizados. <\/p>\n

Erwin Schrodinger<\/strong><\/p>\n

O modelo de Rutherford-Bohr reconhece corretamente existem el\u00e9trons nos n\u00edveis de energia, mas n\u00e3o pode explicar a energia emitida quando um el\u00e9tron cai de um n\u00edvel de energia mais alto para um mais baixo em um \u00e1tomo de qualquer coisa, mas de hidrog\u00eanio. O \u00e1tomo de hidrog\u00e9nio \u00e9 mais simples de todos, com apenas um electr\u00e3o e de um prot\u00e3o. Erwin Schrodinger, que em conjunto ganhou o Pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica em 1933, desenvolveu a id\u00e9ia de que os el\u00e9trons se comportavam como part\u00edculas em alguns momentos e como ondas eletromagn\u00e9ticas em outros. Ele substituiu \u00f3rbitas espec\u00edficas com nuvens de probabilidade, permitindo o c\u00e1lculo de probabilidade existe um el\u00e9tron em um ponto particular. <\/p>\n

A evolu\u00e7\u00e3o do Conceito de \u00c1tomo at\u00e9 o Modelo de E. Rutherford<\/strong><\/h4>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Na f\u00edsica at\u00f4mica e qu\u00edmica qu\u00e2ntica, a configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica \u00e9 a distribui\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons de um \u00e1tomo ou mol\u00e9cula (ou outra estrutura f\u00edsica) em orbitais at\u00f4micos ou moleculares.<\/p>\n

O conceito de \u00e1tomo surgiu h\u00e1 muito tempo na Gr\u00e9cia Antiga, com Tales de Mileto, Leucipo e Dem\u00f3crito, entre outros, por\u00e9m, a sua formula\u00e7\u00e3o era mais filos\u00f3fica do que cient\u00edfica. Podemos considerar que a primeira teoria realmente cient\u00edfica de que toda mat\u00e9ria fosse constitu\u00edda por \u00e1tomos, foi desenvolvida pelo cientista ingl\u00eas John Dalton, com base principalmente nos trabalhos de Lavoisier e Proust. Segundo Dalton, o \u00e1tomo era a unidade elementar da mat\u00e9ria, indivis\u00edvel. Para explicar os diferentes tipos de subst\u00e2ncias, Dalton admitiu a exist\u00eancia de diferentes \u00e1tomos, que em combina\u00e7\u00e3o formavam todas as subst\u00e2ncias complexas existentes.<\/p>\n

Tempos depois, atrav\u00e9s dos avan\u00e7os obtidos na teoria da eletricidade, J. J.<\/p>\n

Thomson modificou o conceito de \u00e1tomo proposto por Dalton:<\/strong> ele demonstrou que os fen\u00f4menos el\u00e9tricos deveriam ter origem nos \u00e1tomos. Para Thomson, um \u00e1tomo no seu estado normal deveria conter uma igual quantidade e cargas el\u00e9tricas positivas e negativas, mas que poderiam se desprender deles, eletrizando assim os corpos.<\/p>\n

Atrav\u00e9s das experi\u00eancias da \u00e9poca, Thomson concluiu que o \u00e1tomo deveria ser como um \u0093pudim de ameixas\u0094: <\/strong>uma esfera carregada positivamente com pequenos gr\u00e3os carregados negativamente sobre ela.<\/p>\n

Algum tempo depois, Rutherford na sua celebre experi\u00eancia em que bombardeou uma folha de ouro com radia\u00e7\u00e3o, demonstrou que o \u00e1tomo na verdade n\u00e3o era maci\u00e7o, mas antes, possu\u00eda um n\u00facleo formado por part\u00edculas positivas (que se denominou \u0093pr\u00f3tons\u0094), e orbitando ao seu redor, part\u00edculas negativas (el\u00e9trons); esse modelo de Rutherford ficou conhecido tamb\u00e9m como \u0093modelo planet\u00e1rio\u0094. As experi\u00eancias indicaram tamb\u00e9m que a massa do \u00e1tomo deveria estar quase toda concentrada no n\u00facleo at\u00f4mico, sendo a massa dos el\u00e9trons desprez\u00edvel em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 dos pr\u00f3tons.<\/p>\n

Mas havia um problema te\u00f3rico no modelo de Rutherford:<\/strong> sabia-se pelas leis do eletromagnetismo vigente, que cargas el\u00e9tricas quando se aceleram emitem energia sob forma de luz, assim, o el\u00e9tron ao orbitar ao redor do n\u00facleo, deveria perder energia, logo, acabaria por colidir com o n\u00facleo. Obviamente isso n\u00e3o ocorre, pois se ocorresse n\u00e3o poderia haver el\u00e9trons em \u00f3rbita, nem \u00e1tomos est\u00e1veis…<\/p>\n

Uma luz no fim do t\u00faneo s\u00f3 surgiu atrav\u00e9s da descoberta de Max Planck de que a energia n\u00e3o pode ser absolvida ou emitida de forma cont\u00ednua, mas antes, somente em pequenos pacotes (quantum). Com o trabalho de Planck, Einstein aplicou esse conceito aos raios de luz, admitindo a exist\u00eancia do photon, o \u00e1tomo da luz, e com isso conseguiu explicar o efeito fotoel\u00e9trico.<\/p>\n

O efeito fotoel\u00e9trico consiste numa corrente el\u00e9trica que surge em determinados metais quando sofrem a incid\u00eancia de luz. Mas a quest\u00e3o era que esse efeito n\u00e3o dependia da intensidade da luz, mas apenas de sua freq\u00fc\u00eancia, o que era muito estranho na \u00e9poca. A explica\u00e7\u00e3o dada por Einstein, era de que o efeito ocorria quando um el\u00e9tron absolvia um photon cuja energia era suficiente para vencer a for\u00e7a el\u00e9trica que o unia ao n\u00facleo. Ora, como pela teoria de Planck-Einstein, a energia dos photons n\u00e3o depende da intensidade da luz (esta \u00e9 determinada pela densidade de photons), mas apenas da sua freq\u00fc\u00eancia; isso explicava totalmente o fen\u00f4meno.<\/p>\n

Podemos fazer incidir uma fort\u00edssima luz de freq\u00fc\u00eancia baixa que o fen\u00f4meno n\u00e3o ser\u00e1 observado, obviamente porque nenhum photon dessa luz tem energia suficiente para libertar um el\u00e9tron do \u00e1tomo, ao passo que uma fraca luz de freq\u00fc\u00eancia alta j\u00e1 produz o efeito… Desde ent\u00e3o, ficou claro que quaisquer trocas de energia deveriam resultar sempre da absor\u00e7\u00e3o ou emiss\u00e3o de um photon por completo e nunca por fra\u00e7\u00f5es de photons. Esse fato foi fundamental para a elabora\u00e7\u00e3o dos modelos at\u00f4micos posteriores.<\/p>\n

O Modelo At\u00f4mico de Niels Bohr<\/strong><\/p>\n

Utilizando esses conceitos de Einstein e Planck, o brilhante f\u00edsico dinamarqu\u00eas Niels Bohr, elaborou um modelo at\u00f4mico que superava a contradi\u00e7\u00e3o do modelo de Rutherford. Bohr admitiu para esse fim duas hip\u00f3teses, injustific\u00e1veis na \u00e9poca, mas que, uma vez admitidas como verdadeiras, explicavam v\u00e1rios fen\u00f4menos at\u00e9 ent\u00e3o inexplic\u00e1veis. <\/p>\n

As hip\u00f3teses postuladas por Niels Bohr foram as seguintes:<\/strong><\/p>\n

\n

1 \u0096 <\/strong>Os el\u00e9trons n\u00e3o podem assumir qualquer valor de energia, mas apenas alguns valores bem determinados. Logo, os el\u00e9trons n\u00e3o podem orbitar a qualquer dist\u00e2ncia do n\u00facleo, mas apenas em algumas dist\u00e2ncias permitidas, nas quais n\u00e3o perdem energia.
\n 2- <\/strong>Um el\u00e9tron pode saltar para uma \u00f3rbita menos energ\u00e9tica liberando um photon, cuja energia corresponde \u00e0 diferen\u00e7a entre a energia das \u00f3rbitas final e inicial. Analogamente, um el\u00e9tron pode saltar para uma \u00f3rbita mais energ\u00e9tica absolvendo um photon se a energia deste for igual \u00e0 diferen\u00e7a energ\u00e9tica entre uma das \u00f3rbitas permitidas e a \u00f3rbita inicial do el\u00e9tron.<\/p>\n<\/blockquote>\n

O fen\u00f4meno da incandesc\u00eancia, estudado por Kirchhoff entre outros, consiste na emiss\u00e3o de luz pelos corpos ao serem aquecidos. Atrav\u00e9s de v\u00e1rias experi\u00eancias, ficou claro que a freq\u00fc\u00eancia da luz emitida pelo corpo aquecido era independente da subst\u00e2ncia desse corpo, ela dependia apenas da temperatura. <\/p>\n

Aumentando-se ent\u00e3o gradativamente a temperatura do corpo, a cor da luz emitida, sendo esta caracter\u00edstica relacionada com a freq\u00fc\u00eancia da luz, tamb\u00e9m se modificava gradativamente. Se fotograf\u00e1ssemos todo o processo, obter\u00edamos um espectro cont\u00ednuo, com todas as freq\u00fc\u00eancias existentes.<\/p>\n

Mas algo de estranho ocorria quando o corpo aquecido consistia numa subst\u00e2ncia pura, como um g\u00e1s de Hidrog\u00eanio por exemplo.<\/p>\n

Neste caso, as leis da incandesc\u00eancia n\u00e3o eram aplic\u00e1veis:<\/strong> se a determinada temperatura o g\u00e1s de Hidrog\u00eanio emitia uma luz de determinada cor, aumentando um pouco essa temperatura, a cor da luz emitida n\u00e3o se modificava, a freq\u00fc\u00eancia da luz emitida permanecia a mesma; at\u00e9 que, aquecendo mais o corpo at\u00e9 certo grau, a cor da luz emitida era bruscamente alterada. A luz emitida n\u00e3o se modificava de forma cont\u00ednua, mas de forma discreta e o g\u00e1s emitia apenas luz de algumas freq\u00fc\u00eancias bem determinadas, formando com isso um espectro descontinuo, com apenas algumas riscas coloridas correspondente a apenas algumas freq\u00fc\u00eancias de luz. Esse fato era at\u00e9 ent\u00e3o inexplic\u00e1vel, n\u00e3o se sabia porque os gases puros se comportavam de forma t\u00e3o diferente das substancias compostas. A teoria de Bohr permitiu elucidar o mist\u00e9rio…<\/p>\n

A sua teoria explicou totalmente o fato:<\/strong> as freq\u00fc\u00eancias dos photons emitidos pelos el\u00e9trons do g\u00e1s de Hidrog\u00eanio, quando eles saltam para uma \u00f3rbita de menor corresponde exatamente com a freq\u00fc\u00eancia da luz que aparece no espectro desse g\u00e1s! Por isso que o g\u00e1s n\u00e3o emite todas as cores, pois que somente alguns saltos eletr\u00f4nicos s\u00e3o poss\u00edveis. Obviamente, numa substancia quimicamente complexas, o n\u00famero de freq\u00fc\u00eancias permitidas \u00e9 t\u00e3o grande que o tratamos como continuo… Este foi um dos grandes triunfos do modelo de Niels Bohr. E fez com que sua teoria ganhasse bastante credibilidade na \u00e9poca de sua publica\u00e7\u00e3o, apesar de Bohr n\u00e3o justificar a origem das suas hip\u00f3teses…<\/p>\n

Pela teoria de Bohr, as \u00f3rbitas poss\u00edveis (ou os n\u00edveis energ\u00e9ticos), foram representadas pelas letras:<\/strong><\/p>\n

K, L, M, N, O, P, Q…<\/strong><\/p>\n

Por\u00e9m, mais tarde verificou-se que para os outros elementos, o espectro obtido experimentalmente n\u00e3o era o previsto:<\/strong> ao inv\u00e9s de aparecer uma \u00fanica raia no espectro para cada n\u00edvel energ\u00e9tico, aparecia duas ou mais linhas muito pr\u00f3ximas, o que n\u00e3o era esperado pela teoria. Logo, a teoria de Niels Bohr necessitava tamb\u00e9m de ser reparada… Foi o que fez Arnold Sommerfeld.<\/p>\n

O Modelo At\u00f4mico de Arnold Sommerfeld<\/strong><\/p>\n

Para resolver o problema, o professor A. Sommerfeld chegou \u00e0 conclus\u00e3o de que as \u00f3rbitas eletr\u00f4nicas deveriam ser el\u00edpticas e n\u00e3o circulares como supunha Bohr, deste modo cada n\u00edvel energ\u00e9tico deveria ser composto de sub-n\u00edveis, que foram representados pelas letras:<\/strong><\/p>\n

s, p, d, f, g, h, i…<\/strong><\/p>\n

Segundo sua teoria, o sub-n\u00edvel s corresponde a uma \u00f3rbita circular, enquanto os demais correspondem a \u00f3rbitas el\u00edpticas, que obedecem as leis de Kepler da gravita\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

O n\u00famero m\u00e1ximo de el\u00e9trons que cada camada energ\u00e9tica suporta bem como os sub-n\u00edveis existentes foram experimentalmente determinados. <\/p>\n

Eles est\u00e3o descritos na tabela abaixo:<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n
N\u00edvel<\/strong><\/td>\nK<\/strong><\/td>\nL<\/strong><\/td>\nM<\/strong><\/td>\nN<\/strong><\/td>\nO<\/strong><\/td>\nP<\/strong><\/td>\nQ<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
El\u00e9trons<\/td>\n2<\/td>\n8<\/td>\n18<\/td>\n32<\/td>\n32<\/td>\n18<\/td>\n2<\/td>\n<\/tr>\n
Sub-n\u00edvel<\/td>\ns<\/td>\nsp<\/td>\nspd<\/td>\nspdf<\/td>\nspdf<\/td>\nspd<\/td>\ns<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Onde o n\u00famero m\u00e1ximo de el\u00e9trons suportado por sub-n\u00edvel \u00e9:<\/strong><\/p>\n

\n

s = 2
\n p = 6
\n d = 10
\n f = 14<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n

A Teoria dos Octetos<\/strong><\/p>\n

A teoria de Bohr-Sommerfeld permitiu a Kossel e Lewis estabelecerem uma teoria para explicar a estabilidade dos \u00e1tomos e tamb\u00e9m a maneira pela qual eles se ligam para formarem mol\u00e9culas, esta teoria foi denominada \u0093teoria dos octetos\u0094. <\/p>\n

Ela se baseia em tr\u00eas princ\u00edpios fundamentais:<\/strong><\/p>\n

\n

Um \u00e1tomo apenas se torna est\u00e1vel quando o seu \u00faltimo n\u00edvel energ\u00e9tico possuir 8 el\u00e9trons
\n Os el\u00e9trons preenchem primeiramente os n\u00edveis de menor energia
\n Um \u00e1tomo n\u00e3o pode possuir mais do que 8 el\u00e9trons no seu \u00faltimo n\u00edvel energ\u00e9tico.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Estas tr\u00eas leis, explicam porque os \u00e1tomos se ligam para formarem subst\u00e2ncias, pois somente possuindo 8 el\u00e9trons na sua ultima camada, o \u00e1tomo adquire estabilidade, por exemplo:<\/strong> o Hidrog\u00eanio possui 1 el\u00e9tron, e o Oxig\u00eanio possui 6 el\u00e9trons, ent\u00e3o, dois \u00e1tomos de Hidrog\u00eanio devem se unir a um \u00e1tomo de Oxig\u00eanio para formar assim uma mol\u00e9cula de \u00e1gua (H2O). Veja que desta forma a mol\u00e9cula possuir\u00e1 8 el\u00e9trons no seu \u00faltimo n\u00edvel energ\u00e9tico, e estar\u00e1 est\u00e1vel… A partir destas teorias, Mendelev conseguiu elaborar a tabela peri\u00f3dica dos elementos, e relacionar as caracter\u00edsticas das subst\u00e2ncias com as suas semelhan\u00e7as at\u00f4micas.<\/p>\n

As Contradi\u00e7\u00f5es na Teoria de Bohr-Sommerfeld<\/strong><\/p>\n

A tabela que demonstra o n\u00famero m\u00e1ximo de el\u00e9trons que cada camada suporta, dada no cap\u00edtulo anterior, foi derivada de dados experimentais, e \u00e9 diferente do que a teoria de Niels Bohr realmente prev\u00ea:<\/strong><\/p>\n

Pela teoria de Bohr, a cada n\u00edvel n, o n\u00famero m\u00e1ximo de el\u00e9trons deveria aumentar segundo a equa\u00e7\u00e3o \"Distribui\u00e7\u00e3o, e ter\u00edamos a seq\u00fc\u00eancia 2, 8, 18, 32, 50 etc., mas vemos que a partir do n\u00edvel O, esse n\u00famero de el\u00e9trons come\u00e7a a decair.<\/p>\n

O mesmo acontece com o n\u00famero de sub-n\u00edveis:<\/strong> o previsto era que o n\u00famero m\u00e1ximo de subn\u00edveis aumentasse de acordo com o n\u00edvel, para cada n\u00edvel n, devia existir um igual n\u00famero de sub-n\u00edveis, encontrar\u00edamos ent\u00e3o os sub-n\u00edveis s, p, d, f, g, h, i etc., conforme o n\u00edvel energ\u00e9tico. Mas todas as experi\u00eancias demonstram que s\u00f3 encontramos el\u00e9trons nos quatro primeiros sub-n\u00edveis, pois os restantes sempre est\u00e3o vazios. \u00c9 dif\u00edcil de se convencer que seja natural que o n\u00famero de el\u00e9trons cres\u00e7a at\u00e9 determinado ponto, o n\u00edvel O, e depois comece a diminuir, assim como que os subn\u00edveis g, h e i estejam sempre vazios, pois n\u00e3o h\u00e1 fundamento te\u00f3rico para tal, o que indica que algo n\u00e3o est\u00e1 esclarecido…<\/p>\n

Uma contradi\u00e7\u00e3o mais importante na minha opini\u00e3o \u00e9 a seguinte:<\/strong> Verifica-se experimentalmente que, dependendo do sub-n\u00edvel que um el\u00e9tron ocupa, a sua energia pode ser maior do que a de um el\u00e9tron de um n\u00edvel maior. Em suma, isso significa que o modelo de Bohr n\u00e3o \u00e9 valido, pois que pela teoria de Bohr, a energia dos el\u00e9trons deveria crescer conforme o n\u00edvel, mas a experi\u00eancia comprova que os el\u00e9trons n\u00e3o seguem tal lei. Esse fato \u00e9 conseq\u00fc\u00eancia da teoria de Sommerfeld, ao introduzir os sub-n\u00edveis de energia, o que permite explicar as raias espectrais dos elementos mais complexos que o Hidrog\u00eanio.<\/p>\n

Por exemplo:<\/strong> um el\u00e9tron situado no n\u00edvel O pode possuir, dependendo dos sub-n\u00edveis que ele ocupa, uma energia menor que um el\u00e9tron no n\u00edvel N. O modelo de Sommerfeld acaba com a id\u00e9ia de que a energia dos el\u00e9trons segue os n\u00edveis de Bohr, ora, mas ent\u00e3o n\u00e3o h\u00e1 mais sentido falarmos em \u0093n\u00edveis de energia\u0094…<\/p>\n

O Diagrama de Linus Pauling<\/strong><\/p>\n

Linus Pauling, estudando o caso, conseguiu elaborar um diagrama que permite saber a ordem crescente da energia dos el\u00e9trons; ela n\u00e3o cresce conforme os n\u00edveis de Bohr (K, L, M, N, O, P, Q), mas sim conforme as diagonais diagrama de Pauling:<\/strong><\/p>\n

DIAGRAMA DE LINUS PAULING<\/strong><\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Os n\u00fameros escritos dentro do diagrama representam a ordem crescente da energia dos el\u00e9trons.<\/p>\n

Assim, do menos energ\u00e9tico ao mais energ\u00e9tico, vamos ter:<\/strong><\/p>\n\n\n\n
1<\/td>\n2<\/td>\n3<\/td>\n4<\/td>\n5<\/td>\n6<\/td>\n7<\/td>\n8<\/td>\n9<\/td>\n10<\/td>\n11<\/td>\n12<\/td>\n13<\/td>\n14<\/td>\n15<\/td>\n16<\/td>\n17<\/td>\n18<\/td>\n<\/tr>\n
Ks<\/td>\nLs<\/td>\nLp<\/td>\nMs<\/td>\nMp<\/td>\nNs<\/td>\nMd<\/td>\nNp<\/td>\nOs<\/td>\nNd<\/td>\nOp<\/td>\nPs<\/td>\nNf<\/td>\nOd<\/td>\nPp<\/td>\nQs<\/td>\nOf<\/td>\nPd<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Observe que a energia dos el\u00e9trons aumenta de acordo com as diagonais do diagrama de Pauling, representados pelas setas; e n\u00e3o de acordo com os n\u00edveis energ\u00e9ticos de Bohr. Por exemplo, um el\u00e9tron que situa-se em Op (n\u00famero 11 do diagrama), possui menos energia do que o el\u00e9tron situado em Nf (n\u00famero 13 do diagrama). <\/p>\n

O que \u00e9 totalmente contradit\u00f3rio com a teoria de Bohr, pois pela na sua teoria, o n\u00edvel O deveria possuir maior energia que o n\u00edvel N…<\/p>\n

Por\u00e9m a experi\u00eancia fala em favor do diagrama de Pauling, o que demonstra que a teoria de Bohr n\u00e3o est\u00e1 correta.<\/p>\n

O brilhante Linus Pauling, a partir de seu diagrama pode obter ent\u00e3o a lei dos preenchimentos eletr\u00f4nicos nos \u00e1tomos: <\/strong>\u0093Os el\u00e9trons tendem a ocupar primeiramente os sub-n\u00edveis de menor energia, e estes devem ser obtidos pelo diagrama de Linus Pauling.\u0094<\/p>\n

Conflitos Entre o Diagrama de Pauling e a Teoria dos Octetos<\/strong><\/p>\n

Esta lei apresentada no cap\u00edtulo anterior n\u00e3o \u00e9 compat\u00edvel com o esperado pela teoria dos octetos para a maioria dos elementos, pois que entra em contradi\u00e7\u00e3o com as duas ultimas leis da teoria dos octetos.<\/p>\n

Mas a raz\u00e3o desta discord\u00e2ncia n\u00e3o est\u00e1 na lei de Pauling, como demonstrarei em breve, mas sim porque a pr\u00f3pria teoria dos octetos \u00e9 intrinsecamente contradit\u00f3ria:<\/strong><\/p>\n

Como exemplo, temos o elemento H\u00e9lio, que adquiri estabilidade com dois el\u00e9trons na sua ultima camada, contrariando a primeira lei desta teoria, que postula a estabilidade at\u00f4mica com oito el\u00e9trons. \u00c9 claro que esta lei n\u00e3o poderia mesmo ser v\u00e1lida para o elemento H\u00e9lio, uma vez que a camada K suporta apenas dois el\u00e9trons, mas mesmo assim \u00e9 uma exce\u00e7\u00e3o ao modelo…<\/p>\n

Por\u00e9m, um caso mais grave \u00e9 o do elemento Pal\u00e1dio (Pd 46), cuja experi\u00eancia demonstra possuir 18 el\u00e9trons na sua ultima camada energ\u00e9tica, quando a teoria dos octetos, postula que a camada eletr\u00f4nica de um elemento pode no m\u00e1ximo suportar 8 el\u00e9trons…<\/p>\n

As contradi\u00e7\u00f5es ainda n\u00e3o se limitam a estes dois casos, basta perceber que a teoria dos octetos somente \u00e9 valida para um pequeno n\u00famero de elementos, pois que a sua segunda lei, n\u00e3o \u00e9 valida para os elementos met\u00e1licos (ou para a maioria deles), que representam a maioria dos elementos conhecidos.<\/p>\n

Assim como, ela est\u00e1 em conflito direto com a teoria de Linus Pauling, pois a distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica dos elementos, obtida por cada uma destas teorias levam a resultados diferentes no que diz respeito a ordem de energia dos el\u00e9trons. Isso leva a contradi\u00e7\u00f5es nos valores da val\u00eancia dos elementos (devemos entender por \u0093val\u00eancia\u0094, como sendo o n\u00famero necess\u00e1rio de el\u00e9trons que o elemento deve ceder ou receber para que assim se torne est\u00e1vel; esse n\u00famero \u00e9 determinado pela teoria dos octetos), pois que, ao utilizarmos o diagrama de Pauling para encontrar a distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica dos elementos, e depois atrav\u00e9s desse diagrama calcular a val\u00eancia desse elemento, para alguns elementos, o valor encontrado n\u00e3o corresponde aos valores obtidos pela experi\u00eancia, que est\u00e3o de acordo com aquele valor obtido pela distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica, fornecida pela teoria dos octetos. <\/p>\n

Um caso onde isso ocorre \u00e9 demonstrado no seguinte exemplo: <\/strong><\/p>\n

Se calcularmos a distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica do \u00e1tomo Cobre (Cu 29), atrav\u00e9s do diagrama de Pauling, encontrar\u00edamos:<\/strong><\/p>\n

\n

K = 2
\n L = 8
\n M = 17
\n N = 2<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n

O que resulta em uma val\u00eancia igual a 6 (pois que ele necessita de mais 6 el\u00e9trons para ficar com 8 el\u00e9trons na sua ultima camada energ\u00e9tica, e assim, adquirir estabilidade). Por\u00e9m o valor real da val\u00eancia deste elemento, ou seja, aquela calculada experimentalmente, n\u00e3o \u00e9 6, mas sim 7, o que demonstra que a teoria de Linus Pauling n\u00e3o \u00e9 adequada para o c\u00e1lculo da val\u00eancia de alguns elementos…<\/p>\n

Se a distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica fosse feita a partir da teoria dos octetos encontrar\u00edamos:<\/strong><\/p>\n

\n

K = 2
\n L = 8
\n M = 18
\n N = 1<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n

O que fornece o valor real para a val\u00eancia do \u00e1tomo. Assim, talvez o leitor seja levado a pensar que o erro est\u00e1 no Diagrama de Linus Pauling, e que a teoria dos octetos \u00e9 a correta, pois que a primeira n\u00e3o corresponde ao resultado das experi\u00eancias, enquanto que a segunda sim, mas isso \u00e9 um erro! Pois que o conceito de val\u00eancia, tal qual utilizamos, est\u00e1 enraizado na teoria dos octetos, uma vez que aceitamos a sua primeira lei como sendo verdadeira, (ou seja, que os elementos adquirem estabilidade apenas com 8 el\u00e9trons na sua ultima camada eletr\u00f4nica).<\/p>\n

Se refletirmos um pouco mais sobre o assunto, perceberemos que um abandono da teoria de Linus Pauling, levaria-nos a uma profunda inconsist\u00eancia te\u00f3rica, no j\u00e1 confuso cen\u00e1rio da teoria de Bohr-Sommerfeld. Assim, a maneira pela qual determinamos a val\u00eancia de um elemento, isto \u00e9, pela teoria dos octetos, \u00e9 que deve estar equivocada, e com ela, a pr\u00f3pria teoria dos octetos…<\/p>\n

As contradi\u00e7\u00f5es apresentadas acima s\u00e3o t\u00e3o fortes, que ignor\u00e1-las seria o mesmo que abandonar qualquer base cient\u00edfica! Deste modo, \u00e9 de suma import\u00e2ncia modificar estas teorias, elaborando um modelo at\u00f4mico no qual todas estas fortes contradi\u00e7\u00f5es deixem de existir.<\/p>\n

A VERDADEIRA ESTRUTURA ELETR\u00d4NICA DOS ELEMENTOS<\/strong><\/h4>\n

A Teoria das Diagonais Energ\u00e9ticas<\/strong><\/p>\n

Cheguei a esta nova teoria, analisando o diagrama de Pauling:<\/strong> Percebi que todas as contradi\u00e7\u00f5es desapareciam ao aceitar a hip\u00f3tese de que os el\u00e9trons pertencentes a uma mesma diagonal do diagrama de Pauling, possu\u00edssem mesma energia. Ora, na teoria de Bohr-Sommerfeld, a energia de um dado el\u00e9tron pode ser obtida, desprezando-se corre\u00e7\u00f5es devido \u00e0 relatividade, pela soma do n\u00famero que define seu n\u00edvel energ\u00e9tico (K = 1, L = 2, M = 3, N = 4, O = 5, P = 6, Q = 7 …), com o n\u00famero que define o seu sub-n\u00edvel (s = 0, p = 1, d = 2, f = 3, …). Assim, percebe-se claramente que os el\u00e9trons situados numa mesma diagonal possuem energias iguais, pois que a soma supra mencionada resultar\u00e1 sempre em um n\u00famero igual, especifico a cada diagonal. Todos esses fatos me convenceram que dever\u00edamos considerar estas diagonais como os verdadeiros n\u00edveis energ\u00e9ticos, e felizmente, ao substituir os n\u00edveis de Bohr pelas diagonais de Pauling, as contradi\u00e7\u00f5es desapareceram!<\/p>\n

Com essa nova vis\u00e3o, vamos obter 8 n\u00edveis energ\u00e9ticos. O n\u00famero m\u00e1ximo de el\u00e9trons que cada sub-n\u00edvel suporta n\u00e3o foi alterado. <\/p>\n

A tabela abaixo demonstra qual ser\u00e1 o n\u00famero m\u00e1ximo de el\u00e9trons e de sub-n\u00edveis permitidos pela nova teoria:<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n
N\u00edvel<\/strong><\/td>\nK<\/strong><\/td>\nL<\/strong><\/td>\nM<\/strong><\/td>\nN<\/strong><\/td>\nO<\/strong><\/td>\nP<\/strong><\/td>\nQ<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
El\u00e9trons<\/td>\n2<\/td>\n8<\/td>\n18<\/td>\n32<\/td>\n32<\/td>\n18<\/td>\n2<\/td>\n<\/tr>\n
Sub-n\u00edvel<\/td>\ns<\/td>\nsp<\/td>\nspd<\/td>\nspdf<\/td>\nspdf<\/td>\nspd<\/td>\ns<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n
\n

s = 2
\n p = 6
\n d = 10
\n f = 14<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n

Observe que o n\u00famero de el\u00e9trons previsto teoricamente corresponde \u00e0 experi\u00eancia, pois que aumentam conforme o n\u00edvel energ\u00e9tico.<\/p>\n

A Pir\u00e2mide At\u00f4mica<\/strong><\/p>\n

Se por curiosidade, agruparmos o n\u00famero de el\u00e9trons existentes a cada dois n\u00edveis energ\u00e9ticos consecutivos, o qual representaremos por r, iremos encontrar a seguinte seq\u00fc\u00eancia:<\/strong><\/p>\n

\n

KL = 4
\n MN = 16
\n OP = 36
\n QR = 64<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n

Encontramos assim que o n\u00famero de el\u00e9trons aumenta conforme 4r2. Esta seq\u00fc\u00eancia representa a constru\u00e7\u00e3o de uma pir\u00e2mide, onde cada andar dela representar\u00e1 dois n\u00edveis energ\u00e9ticos consecutivos, e cada bloco, um el\u00e9tron. Assim, o topo ser\u00e1 constitu\u00eddo por 4 blocos, o andar de baixo deve ser constru\u00eddo aumentandose a sua \u00e1rea com um tijolo ao lado de cada um dos quatro anteriores. Repetindo o procedimento, vamos encontrar a mesma seq\u00fc\u00eancia obtida acima, quando agrupamos os n\u00edveis aos pares. <\/p>\n

A figura abaixo representa a \u0093Pir\u00e2mide At\u00f4mica\u0094, quando vista do topo:<\/strong><\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o<\/p>\n

Veja que o n\u00famero de \u0093blocos\u0094, ou seja, el\u00e9trons, aumenta conforme o andar, na progress\u00e3o 4, 16, 36, 64 etc, ou conforme a formula 4r2, onde r \u00e9 o \u0093raio da pir\u00e2mide\u0094, que expressa a dist\u00e2ncia do centro \u00e0 extremidade do andar considerado.<\/p>\n

Assim, dividindo cada andar por dois, encontramos a seq\u00fc\u00eancia que representa o n\u00famero de el\u00e9trons em cada n\u00edvel, que corresponde a essa \u0093progress\u00e3o piramidal\u0094.<\/p>\n

O Teorema da Estabilidade At\u00f4mica<\/strong><\/p>\n

Por esta nova maneira de pensar, garantimos, como veremos, que TODOS os elementos seguem a distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica de Pauling, inclusive os elementos met\u00e1licos. Por\u00e9m, para que isso se torne vis\u00edvel, e para que possamos explicar atrav\u00e9s da nova teoria a maneira pela qual os \u00e1tomos se estabilizam, assim como as liga\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que eles formam, temos que substituir a teoria dos octetos por outra que esteja em harmonia com o diagrama de Pauling e de acordo com as experi\u00eancias, conforme j\u00e1 tinha lhes adiantado…<\/p>\n

Assim, apresento-lhes agora esta nova teoria da estabilidade at\u00f4mica, que se baseia no seguinte teorema: <\/strong>\u0093Um \u00e1tomo se estabilizar\u00e1 quando em seu ultimo n\u00edvel energ\u00e9tico, lhe faltar dois el\u00e9trons\u0094.<\/p>\n

Ou de forma equivalente: <\/strong>\u0093Um \u00e1tomo se estabilizar\u00e1 quando o sub-n\u00edvel \u0093s\u0094 do seu ultimo n\u00edvel energ\u00e9tico estiver vazio\u0094. <\/p>\n

Observe que todos os elementos nobres possuem o seu ultimo orbital s vazio. O elemento H\u00e9lio (He 2), apesar de ser o ultimo elemento do n\u00edvel energ\u00e9tico K, ele possui no seu pr\u00f3ximo n\u00edvel, um orbital s, que se encontra vazio, o que garante a sua estabilidade. O mesmo j\u00e1 n\u00e3o acontece com os outros elementos, como por exemplo o elemento Ber\u00edlio (Be 4), pois o pr\u00f3ximo orbital a ser preenchido \u00e9 um orbital p.<\/p>\n

O teorema da estabilidade at\u00f4mica \u00e9 f\u00e1cil de ser aceito de um modo filos\u00f3fico, pois que esta lei deve ter origem no fato de que quando um n\u00edvel energ\u00e9tico estiver completamente preenchido por el\u00e9trons, ou seja, quando tiver o m\u00e1ximo de el\u00e9trons poss\u00edveis, esses el\u00e9trons devem ficar muito pressionados devido a suas mutuas repuls\u00f5es.<\/p>\n

Assim, quando o n\u00edvel energ\u00e9tico tiver poucos el\u00e9trons lhe preenchendo, essa \u0093press\u00e3o eletr\u00f4nica\u0094, n\u00e3o ser\u00e1 t\u00e3o grande, o que pode permitir a entrada de novos el\u00e9trons. E por fim, quando lhe faltam dois el\u00e9trons, o \u00e1tomo se encontra na situa\u00e7\u00e3o ideal, n\u00e3o permitindo a entrada de mais el\u00e9trons e tamb\u00e9m a sa\u00edda dos que l\u00e1 est\u00e3o…<\/p>\n

Esta lei \u00e9 valida para TODOS os elementos, at\u00e9 mesmo para os \u00e1tomos met\u00e1licos e o elemento Pal\u00e1dio! <\/p>\n

Veja como fica a distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica do elemento Pal\u00e1dio (Pd 46):<\/strong><\/p>\n

\n

K = 2
\n L = 2
\n M = 8
\n N = 8
\n O = 18
\n P = 8<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n

O que garante que a sua val\u00eancia seja 8, como confirmam as experi\u00eancias, e segue a risca as leis da distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica.<\/p>\n

Vejam tamb\u00e9m como fica a distribui\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica do Cobre (Cu 29):<\/strong><\/p>\n

\n

K = 2
\n L = 2
\n M = 8
\n N = 8
\n O = 9<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n

O que determina uma val\u00eancia de 7, valor que corresponde a sua val\u00eancia real.<\/p>\n

E esse resultado \u00e9 obtido sem que sejamos obrigados a recorrer \u00e0 hip\u00f3teses adicionais.<\/p>\n

Nesse ponto, o leitor pode se perguntar se esta teoria n\u00e3o modificaria a nossa vis\u00e3o sobre as liga\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas. <\/p>\n

Isso ocorre em parte: <\/strong>uma vez que n\u00e3o mais utilizamos a teoria dos octetos, admitimos que as mol\u00e9culas se ligam para ficar com a estrutura dos elementos nobres, o que nos leva diretamente ao Teorema da Estabiliza\u00e7\u00e3o At\u00f4mica. Mas com isso devemos substituir o conceito de \u0093camada de val\u00eancia\u0094 pelo de \u0093el\u00e9trons de val\u00eancia\u0094, pois que os \u00e1tomos se estabilizam quando apresentam o seu \u00faltimo orbital s vazio, assim, al\u00e9m dos el\u00e9trons do \u00faltimo n\u00edvel energ\u00e9tico, os el\u00e9trons situados no orbital s, imediatamente anterior (pen\u00faltimo n\u00edvel), tamb\u00e9m podem participar das liga\u00e7\u00f5es. Desse fato, decorre que o n\u00famero de \u0093el\u00e9trons de val\u00eancia\u0094, ou seja, \u00e0queles que participam as liga\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas, s\u00e3o id\u00eanticos tanto nesta teoria quanto na teoria atual, o que n\u00e3o deixa d\u00favidas quanto a descri\u00e7\u00e3o correta de todas as liga\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas atrav\u00e9s da teoria apresentada.<\/p>\n

As modifica\u00e7\u00f5es que a Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica Introduziu no Modelo At\u00f4mico de Bohr-Sommerfeld<\/strong><\/p>\n

Gostaria de comentar um pouco sobre as modifica\u00e7\u00f5es que o modelo at\u00f4mico sofreu desde a teoria de Bohr-Sommerfeld, que s\u00e3o de fato revolucion\u00e1rias e modificam bastante a nossa vis\u00e3o e compreens\u00e3o da natureza. Apesar de n\u00e3o implicar em nenhuma altera\u00e7\u00e3o na teoria aqui desenvolvida, e tamb\u00e9m n\u00e3o ser necess\u00e1rio para a sua descri\u00e7\u00e3o, estas modifica\u00e7\u00f5es s\u00e3o muito interessantes, e n\u00e3o poderia deixar de transmitir aos leitores que n\u00e3o tem conhecimento delas…<\/p>\n

Com o advento da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, especialmente a mec\u00e2nica ondulat\u00f3ria de Louis de Broglie e Schr\u00f6dinger, chegou-se \u00e0 conclus\u00e3o de que os el\u00e9trons poderiam ser pensados como ondas (ou guiados por ondas), ao inv\u00e9s de apresentarem apenas caracter\u00edsticas corpusculares. <\/p>\n

O Pr\u00edncipe Louis De Broglie chegou a esta conclus\u00e3o pelo trabalho de Einstein:<\/strong> De Broglie se perguntou se n\u00e3o era poss\u00edvel que os el\u00e9trons, que todos n\u00f3s pensamos serem part\u00edculas, n\u00e3o pudessem possuir tamb\u00e9m um car\u00e1ter ondulat\u00f3rio, uma vez que Einstein pode demonstrar que a luz, que todos pensavam ser constitu\u00edda por ondas, tamb\u00e9m se comporta como part\u00edculas (photons).<\/p>\n

A teoria de Einstein sobre a luz representou a volta triunfal da teoria corpuscular da luz de Isaac Newton. Por\u00e9m a teoria ondulat\u00f3ria de Huygens e Maxwell n\u00e3o poderia ser renegada, apenas uma uni\u00e3o entre as duas poderia explicar os fen\u00f4menos da ordem at\u00f4mica. O que L. de Broglie fez foi generalizar este comportamento dual para as part\u00edculas materiais, como os el\u00e9trons.<\/p>\n

De Broglie assim obteve uma rela\u00e7\u00e3o entre o comprimento de onda que o el\u00e9tron deveria ter, quando este possu\u00edsse determinado momentum cin\u00e9tico. Pouco tempo depois, para a surpresa de muita gente, um acidente em um laborat\u00f3rio gerou um padr\u00e3o e interfer\u00eancia que s\u00f3 poderia provir de el\u00e9trons, o que comprovou a sua hip\u00f3tese.<\/p>\n

Nisso tudo, h\u00e1 at\u00e9 uma curiosidade:<\/strong> O grande f\u00edsico experimental J. J. Thomson foi laureado com pr\u00eamio Nobel por confirmar experimentalmente a exist\u00eancia do el\u00e9tron, como part\u00edcula, enquanto que, tempos depois, o seu filho G. P.<\/p>\n

Thomson foi laureado com o mesmo pr\u00eamio, por ter confirmado experimentalmente a exist\u00eancia do el\u00e9tron, mas agora como onda. E o mais surpreendente nisso tudo \u00e9 que ambos estavam certos! Com todos esses resultados em mente, Schr\u00f6dinger se perguntou qual comportamento teria os el\u00e9trons-onda quando aprisionados em um \u00e1tomo. Ele desenvolveu uma equa\u00e7\u00e3o para as ondas eletr\u00f4nicas no \u00e1tomo, e por ela encontrou que, na maioria das vezes, a onda eletr\u00f4nica deveria ficar fora de fase consigo mesmo, o que ocasionava uma interfer\u00eancia destrutiva e um anulamento da amplitude eletr\u00f4nica, que por sua vez impediria a observa\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons nestas \u00f3rbitas.<\/p>\n

Por\u00e9m, em determinadas \u00f3rbitas, as ondas eletr\u00f4nicas vibravam perfeitamente em fase, e criavam assim ondas estacion\u00e1rias que possu\u00edam amplitudes altas e est\u00e1veis e surpreendentemente, estas \u00f3rbitas se localizavam exatamente onde encontramos as \u00f3rbitas de Bohr! Chegou-se ent\u00e3o a um entendimento completo da at\u00e9 ent\u00e3o estranha teoria de Bohr.<\/p>\n

A estas regi\u00f5es onde a amplitude eletr\u00f4nica \u00e9 alta, Schr\u00f6dinger denominou de \u0093Orbitais\u0094, substituindo o conceito de \u0093\u00d3rbita\u0094, que n\u00e3o era muito apropriado \u00e0s ondas.<\/p>\n

Algum tempo depois, a comunidade cient\u00edfica, principalmente Pauli e Dirac, foram aos poucos se convencendo de que os el\u00e9trons deveriam possuir um movimento de rota\u00e7\u00e3o sobre o seu pr\u00f3prio eixo, o que denominaram de Spin. Isso era necess\u00e1rio para explicar de forma mais exata a estabilidade dos \u00e1tomos. <\/p>\n

Ent\u00e3o, conclu\u00edram que cada orbital deveria possuir no Maximo 2 el\u00e9trons, e estes el\u00e9trons deveriam possuir spins opostos (cada qual girando em um sentido oposto), ou seja, em um mesmo local, ou com mesma energia, dois el\u00e9trons s\u00f3 podem existir se tiverem spins opostos, o que impede a presen\u00e7a de um terceiro el\u00e9tron; princ\u00edpio este que ficou conhecido por \u0093Princ\u00edpio da Exclus\u00e3o de Pauli\u0094.<\/p>\n

E atrav\u00e9s de dados experimentais, Hund obteve uma regra para o preenchimento dos orbitais de um mesmo sub-n\u00edvel (que chamaremos de grupos de orbitais). O que Hund obteve \u00e9 que os el\u00e9trons tendem a preencher primeiramente os orbitais que est\u00e3o vazios, em um mesmo grupo de orbitais do mesmo n\u00edvel energ\u00e9tico, de modo que tenhamos o m\u00e1ximo de el\u00e9trons isolados (desemparelhados), para depois sim, quando todos os orbitais j\u00e1 possuem 1 el\u00e9tron, um outro el\u00e9tron poder\u00e1 acabar de preencher os orbitais, conforme o princ\u00edpio da exclus\u00e3o. Este princ\u00edpio ficou conhecido como \u0093Princ\u00edpio da M\u00e1xima Multiplicidade de Hund\u0094. <\/p>\n

O Princ\u00edpio de Hund afirma ainda que os el\u00e9trons desemparelhados dos orbitais semi-preenchidos, devem possuir todos eles spins iguais.<\/p>\n

Com todos estes conhecimentos, Schr\u00f6dinger, Heisenberg, Dirac, Pauli, Feynman, L. de Broglie, Bohr, Einstein, entre outros, elaboraram a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, teoria que descreve o comportamento do universo na ordem at\u00f4mica, por\u00e9m, at\u00e9 hoje esta teoria \u00e9 pol\u00eamica, e muitos ainda a consideram incompleta (como pr\u00f3prio Einstein a considerava).<\/p>\n

As Leis da Distribui\u00e7\u00e3o Eletr\u00f4nica<\/strong><\/p>\n

O leitor pode ter notado que at\u00e9 ent\u00e3o n\u00e3o utilizei nenhuma matem\u00e1tica para comprovar o que foi dito. De fato, a parte matem\u00e1tica da teoria de Bohr n\u00e3o foi comentada porque ela n\u00e3o sofre qualquer altera\u00e7\u00e3o pelas modifica\u00e7\u00f5es que fiz, e portanto, n\u00e3o vou aborrecer os leitores com elas…<\/p>\n

Assim como, tamb\u00e9m acho desnecess\u00e1rio descrever um outro \u0093Diagrama de Pauling\u0094, uma vez que as diagonais desse diagrama correspondem aos novos n\u00edveis energ\u00e9ticos, que podem antes, serem denominados \u0093N\u00edveis de Pauling\u0094…<\/p>\n

Abaixo relaciono as conclus\u00f5es que obtemos do mundo at\u00f4mico, como as leis da nova estrutura eletr\u00f4nica dos elementos, ou seja, o objetivo inicial desta teoria.<\/p>\n

\n

1) <\/strong>A energia dos el\u00e9trons aumenta na ordem crescente dos n\u00edveis energ\u00e9ticos K, L, M, N, O, P, Q, R etc., que s\u00e3o obtidos pela Teoria Das Diagonais Energ\u00e9ticas.
\n 2) <\/strong>Os el\u00e9trons tendem a preencher primeiramente os n\u00edveis de menor energia.
\n 3)<\/strong> Em um mesmo n\u00edvel energ\u00e9tico, os el\u00e9trons tendem a preencher os grupos de orbitais (i.e., sub-n\u00edveis), na seguinte ordem:<\/strong> f, d, p, s; desde que existentes no n\u00edvel.
\n 4) <\/strong>Em um mesmo Orbital podem existir no m\u00e1ximo 2 el\u00e9trons e seus spins devem ser opostos (Princ\u00edpio da exclus\u00e3o de Pauli).
\n 5) <\/strong>Em um mesmo grupo de orbitais, os el\u00e9trons tendem a preencher primeiramente aqueles orbitais que se encontram vazios, todos com mesmo spin, para depois sim, preencherem os orbitais semi-preenchidos, com o spin oposto (Princ\u00edpio de Hund).
\n 6) <\/strong>Os \u00e1tomos adquirem estabilidade quando o seu ultimo orbital \u0093s\u0094 estiver vazio, ou seja, quando lhe faltar 2 el\u00e9trons para completar o seu ultimo n\u00edvel energ\u00e9tico.<\/p>\n<\/blockquote>\n

O \u00c1tomo Cristalino<\/strong><\/p>\n

O que vou apresentar neste cap\u00edtulo n\u00e3o foi descoberto por mim, mas sim pelo Professor Alberto Mesquita Filho (vide o seu artigo \u0093Os \u00c1tomos Tamb\u00e9m Amam\u0094, pp. 78-83 do cap\u00edtulo 10 \u0093Uma curiosa coincid\u00eancia\u0094). Espero que o Sr., caro Professor, n\u00e3o se importe por eu ter comentado parte de sua obra aqui…<\/p>\n

Essa descoberta trata-se de uma analogia entre a estrutura (energ\u00e9tica) de um \u00e1tomo com a estrutura de um cristal. Tive contato com esse tema enquanto navegava pela Internet, e um desafio do autor, por sinal muito criativo, me chamou a aten\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Vou descrever com minhas palavras o conte\u00fado do desafio:<\/strong> Desenhe v\u00e1rios hex\u00e1gonos eq\u00fcil\u00e1teros e conc\u00eantricos, cujos raios aumentem numa dada raz\u00e3o a partir do primeiro. Considere que o ponto central comum a todos eles tamb\u00e9m seja um hex\u00e1gono que, de t\u00e3o pequeno, se confunda com um ponto.<\/p>\n

Trace em seguida todas as diagonais paralelas aos seus lados existentes, e a cada encontro dessas linhas marque com um ponto. <\/p>\n

O leitor deve ter conseguido a seguinte figura:<\/strong><\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o<\/p>\n

Vamos demarcar cada hex\u00e1gono, come\u00e7ando do ponto central (que assumimos ser tamb\u00e9m um hex\u00e1gono), pelas letras: <\/strong>K, L, M, N, O, P, Q, R etc. <\/p>\n

Neste ponto, o leitor j\u00e1 deve ter entendido onde queremos chegar:<\/strong> cada hex\u00e1gono estar\u00e1 representando um n\u00edvel energ\u00e9tico.<\/p>\n

Dando continuidade, vamos pintar cada ponto que est\u00e1 alinhado com o ponto central, de uma determinada cor, por exemplo:<\/strong> vermelho; aos pontos vizinhos destes, na dire\u00e7\u00e3o ao exterior do hex\u00e1gono, pintemos de uma outra cor: azul; e assim sucessivamente, dando seq\u00fc\u00eancia com as cores: verde, amarelo, preto etc. <\/p>\n

Com este procedimento, vamos obter a figura abaixo:<\/strong><\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o<\/p>\n

Depois de chegarmos \u00e0 figura acima, fa\u00e7amos o seguinte:<\/strong> por todos os pontos de uma mesma cor, tracemos um c\u00edrculo, tamb\u00e9m de mesma cor que os pontos, todos eles com o seu centro no ponto central. <\/p>\n

Com isso, vamos obter a seguinte figura:<\/strong><\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o<\/p>\n

Para que visualizemos melhor, vamos ocultar o hex\u00e1gono, assim teremos os seguintes grupos de circunfer\u00eancias:<\/strong><\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o<\/p>\n

Mas aten\u00e7\u00e3o leitores: <\/strong>os c\u00edrculos acima n\u00e3o devem ser confundidos com as \u00f3rbitas eletr\u00f4nicas, a figura acima \u00e9 apenas um diagrama…<\/p>\n

Agora vamos dar a cada uma dessas fam\u00edlias de c\u00edrculos que acabamos de obter, sobrenomes:<\/strong> aos c\u00edrculos vermelhos, chamaremos de \u0093s\u0094, aos azuis de \u0093p\u0094, aos verdes de \u0093d\u0094 e aos amarelos de \u0093f\u0094. Dessa forma, cada c\u00edrculo em particular, pode ser especificado com um nome (atrav\u00e9s do hex\u00e1gono na qual ele pertence) e um sobrenome (atrav\u00e9s da sua cor, conforme definimos). <\/p>\n

Iniciando-se do ponto central, encontraremos ent\u00e3o a seguinte seq\u00fc\u00eancia:<\/strong><\/p>\n

Ks, Ls, Mp, Ms, Np, Ns, Od, Op, Os,<\/strong><\/p>\n

Pd, Pp, Ps, Qf, Qd, Qp, Qs, Rf, Rd, Rp, Rs,…<\/strong><\/p>\n

Eureka! A seq\u00fc\u00eancia acima \u00e9 id\u00eantica ao obtido pelo Diagrama de Linus Pauling, mas o interessante aqui \u00e9 que esta seq\u00fc\u00eancia n\u00e3o foi obtida atrav\u00e9s de um modelo at\u00f4mico:<\/strong> o professor A. Mesquita Filho a encontrou simplesmente atrav\u00e9s da geometria! Ao meu ver, a sua proeza \u00e9 digno de Kepler, que encontrava as \u00f3rbitas dos planetas atrav\u00e9s de figuras geom\u00e9tricas…<\/p>\n

Perceba caro leitor, que o \u0093Diagrama Cristalino\u0094 do Sr. A. Mesquita Filho, est\u00e1 em completo acordo com a teoria aqui apresentada, pois sem esta teoria, o diagrama do professor apenas descreveria a ordem crescentes dos n\u00edveis energ\u00e9ticos dos elementos, sem fazer qualquer nexo com os n\u00edveis de Bohr, assim como faz o diagrama de Linus Pauling, mas ao considerarmos cada hex\u00e1gono como representando um n\u00edvel energ\u00e9tico, de acordo com esta nova teoria, podemos facilmente encontrar quais orbitais um dado n\u00edvel possui, basta tra\u00e7ar os c\u00edrculos que passam pelos pontos do hex\u00e1gono correspondente…<\/p>\n

Esse diagrama pode ser pensado de uma forma mais simples, atrav\u00e9s da constru\u00e7\u00e3o de uma pir\u00e2mide: <\/strong>trace oito linhas paralelas que representar\u00e3o os oito n\u00edveis energ\u00e9ticos. Na primeira linha, desenhe apenas um \u00fanico ponto e suba dele uma reta que corte perpendicularmente as outras linhas, que ser\u00e1 o eixo de simetria da pir\u00e2mide; na segunda desenhe dois pontos, de forma a fazer um triangulo eq\u00fcil\u00e1tero com o ponto da primeira linha; na terceira linha desenhe tr\u00eas pontos, todos formando tri\u00e2ngulos eq\u00fcil\u00e1teros com os pontos da linha anterior, e com o ponto central no local onde passa o eixo de simetria. Prossiga a constru\u00e7\u00e3o da pir\u00e2mide colocando tantos pontos quanto for a numera\u00e7\u00e3o da linha, e sempre mantendo a simetria com rela\u00e7\u00e3o ao eixo. Agora vamos considerar que o sub-n\u00edvel energ\u00e9tico \u00e9 determinado pela dist\u00e2ncia do ponto ao eixo de simetria, assim, pontos eq\u00fcidistantes ao eixo, representar\u00e3o um mesmo sub-n\u00edvel, dessa forma vemos que os sub-n\u00edveis novos v\u00e3o aparecendo a cada duas linhas. <\/p>\n

A figura abaixo ilustra tal diagrama:<\/strong><\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o<\/p>\n

Analisando a figura, o leitor facilmente perceber\u00e1 que ela se trata de uma das seis partes de um hex\u00e1gono, assim, podemos tra\u00e7ar circunfer\u00eancias pelos pontos eq\u00fcidistantes, cujo centro seja o ponto da primeira linha, e obteremos diretamente o diagrama do cristal…<\/p>\n

Com esta nova teoria, todas as contradi\u00e7\u00f5es anteriores foram aniquiladas, e mais, o novo modelo exige uma reformula\u00e7\u00e3o da tabela peri\u00f3dica, que a torna indiscutivelmente mais clara e objetiva, como apresento a seguir:<\/strong><\/p>\n

A Nova Tabela Peri\u00f3dica dos Elementos<\/strong><\/p>\n

TABELA PERI\u00d3DICA DOS ELEMENTOS \u0096 TEORIA DAS DIAGONAIS ENERG\u00c9TICAS<\/strong><\/p>\n

\"Distribui\u00e7\u00e3o<\/p>\n

Ricardo Soares Vieira<\/strong><\/p>\n

Fonte: www.ehow.com\/br.geocities.com<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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