Química Básica - Estrutura - Departamento de Química ...

Os elétrons 2s e 2p blindam entre si com b = 0,35 para cada elétron (regra
a1) e são blindados pelos elétrons internos 1s com b = 0,85 para cada elétron
(regra a.2). Assim, a constante de blindagem total sobre um elétron 2s ou 2p é
calculada como:
b2s ou 2p (total) = 6 x 0,35 + 2 x 0,85 = 3,8. Então,
Z* (2s ou 2p) = Z - b2s ou 2p (total) = 9 - 3,8 = 5,2
2) Determine o valor de b e Z* para um elétron 3d e 4s do Mn (Z = 25).
A configuração eletrônica completa do Mn é: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2
♦ Elétron 3d:
Como os elétrons 4s são externos, logo eles não blindam os elétrons 3d.
Sendo assim,
b3d (total) = 4 x 0,35 + 18 x 1 = 19,4
Z* (3d) = Z – b3d (total) = 25 - 19,4 = 5,6
♦ Elétron 4s:
b4s (total) = 1 x 0,35 + 13 x 0,85 + 10 x 1 = 21,4
Z* (3d) = Z – b3d (total) = 25 - 21,4 = 3,6
Interpretação Física da Constante de Blindagem
Uma vez que o elétron “2s” apresenta uma probabilidade de ser encontrado
mais próximo do núcleo que o elétron 2p (Fig. 16), então ele possui uma maior
capacidade de penetrar em direção ao núcleo, sofrendo uma menor blindagem.
Como resultado, o elétron 2s sofrerá uma atração nuclear maior e,
conseqüentemente, possuirá uma energia menor que o elétron 2p. Isto está de
acordo com o comportamento energético do Li constatado experimentalmente
(Fig. 18). Analogamente, os elétrons “3s” são atraídos pelo núcleo com uma força
coulômbica maior (penetração e Z* maiores) que os 3p e estes, por sua vez, que
os 3d. Logo, a energia dos 3s < 3p < 3d nos átomos multieletrônicos (Fig. 18).
Curvas de Energias dos Orbitais Atômicos
As diferentes capacidades de penetração dos elétrons em orbitais com o
mesmo valor de “n” (s > p > d > f) em conjunto com o efeito de blindagem
promovem o desdobramento das energias dos orbitais nos átomos
multieletrônicos. Com resultado, temos que a energia dos orbitais segue a ordem
s < p < d < f.
A Fig. 19 mostra que a energia de todos os orbitais dos átomos neutros
tende a diminuir com o aumento de Z, pois os elétrons são atraídos pelo núcleo
com uma força coulômbica cada vez maior por causa do aumento do número
atômico (Z) ou carga nuclear (Z·lel). Logo, os elétrons se aproximarão mais do
núcleo quando Z aumenta, provocando uma diminuição de suas energias.
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