Orbitais

no vídeo em que eu introduzi o atom eu falei um pouco sobre como é o centro do átomo e ele temos um núcleo que é realmente uma fração muito pequena do volume total do átomo e o elétron podemos chamar de partícula mas pode ser realmente melhor descrito como uma espécie de nuvem em torno deste núcleo embora o elétron seja uma partícula por causa do princípio da incerteza de heisenberg nunca podemos dizer local exato em que a partícula será encontrada assim para descrevê lo como uma partícula é um pouco eu não sei na melhor das hipóteses é um pouco estranho e nós dissemos que o correto para descrevê lo e dizer que essa partícula está em uma órbita do núcleo como os planetas estão em torno do sol em órbita isso seria como a órbita do cometa halley em torno do sol em vez disso ele pode ser descrito como uma função de probabilidade ao redor do núcleo portanto se o núcleo estiver lá nós temos um hospital na verdade a orbital um messi e vamos falar sobre isso nesse vídeo vai ser uma esfera ao redor do núcleo e realmente esta esfera não é limitada sempre que vejo alguém falar sobre isso estou apenas dizendo que em 90% das vezes é possível encontrar o elétron nessa região então fazer um corte limite e dizem ok ele vai estar dentro desse círculo e que realmente fica mais denso ao se aproximar do centro portanto este foi um corte transversal seria muito menos denso no centro e fica menos denso menos denso ao ir para fora o que significa que há uma probabilidade muito maior de encontrar o elétron orbital 1s perto do centro do que do lado de fora embora esse ponto de fronteira que seja apenas artificial você pode encontrar o elétron praticamente em qualquer lugar eles só têm uma probabilidade muito menor lá fora do que aqui mas eu vou falar nisso em mais detalhes no resto deste vídeo agora eu queria voltar para o modelo de bohr eo modelo de borba é o tipo deixe de escrever isso o modelo de bor é bom saber que recebeu esse nome posteriormente a aneel os bor esse cara estava na vanguarda e não foi há muito tempo não isso foi há cerca de 100 anos atrás essas coisas você pode encontrar facilmente biblioteca as pessoas estão discutindo esses assuntos até hoje mas voltando ao modelo é onde os elétrons giram em torno de uma estrela ou em torno do sol como os planetas e é realmente útil pensar assim porque pra mim ajuda conceituar a idéia de estado de energia portanto eletro girou redor do núcleo certo ele está se movendo em torno de uma órbita e sabemos e quero enfatizar que as obras são realmente o que parecem o que existe são orbitais é os hospitais estão mais relacionados com a probabilidade de encontrar os elétrons em uma determinada região ea órbita é a maneira clássica e mecânica de descrever o caminho de um corpo como um planeta ao redor de uma estrela eu não quero fazer uma analogia mas se você vê esse modelo a idéia de níveis de energia começa a fazer sentido por exemplo se eu tiver que orbitar uma coisa se isso for um planeta que orbita uma estrela semelhante se fosse para ter mais energia talvez a sua órbita ficasse mais elíptica talvez por alguma razão eu gostasse um pouco mais de energia para isso se eu tivesse um foguete sobre este planeta e momentaneamente a sua energia foi aumentada em vez de pegar esse caminho talvez ele fosse empurrado dessa maneira e aumentaria sua aceleração ele faria isso aqui eu não sei eu não fiz as contas mas ele vai ter um pouco mais de energia cinética e vai ficando um pouco mais longe do planeta se ele fosse impulsionar novamente sua trajetória ficaria parecido com isso ele realmente iria conseguir aumentar sua velocidade quando se aproximar se da gravidade do planeta bom e aqui nesse ponto existem algumas coisas interessantes que podemos comentar obviamente o planeta o foguete que está nessa órbita tem mais em opa tem mais energia mais energia este aqui vai ter mais energia do que digamos este aqui energia apesar de estarmos falando no mundo quântico esta é apenas uma analogia porque sabemos que as obras não se aplicam realmente nesse caso mas a energia é realmente a mesma energia que nós falamos em qualquer coisa bom mas então vamos voltar ao nosso raciocínio se eu tivesse um foguete aqui nessa órbita e fornecesse energia ele poderia entrar nessa órbita mais alta exceto obviamente pelo fato deles não possuírem caminho estão definidos os elétrons podem absorver energia e isso ocorre principalmente através de ondas de luz ou de ondas eletromagnéticas quando realizarmos aula de mecânica quântica estudaremos isso em mais detalhes mas o essencial é que você compreenda luz como um pacote energético constituído por muitos fótons e um fóton atingir um elétron em um determinado estado de energia e de repente ele aumenta o seu estado energético para um maior ainda e talvez ele vá para essa distribuição provavelmente essa é uma camada em torno dessa e talvez depois de ele ficar excitado aliás esses são termos que houve muito dos físicos e químicos mais excitado significa apenas que a energia foi absorvida pelo elétron e ele passou para um estado de maior energia ele pode ficar lá ou talvez voltar ao seu estado de menor energia então quando ele volta ao seu estado - energético ele emite um fóton e por isso que você vê alguns objetos brilharem a gente vai falar disso no futuro também não eu quero enfatizar isso porque vários físicos e químicos falam muito sobre os estados de energia ou como elétron passa de um estado mais energético para 1 - energético isso é apenas uma ideia geral embora o elétron que esteja em uma obra de maior energia sempre quer voltar ao seu estado - energético e você pergunta como pode um elétron permanecer em uma órbita mais energética por exemplo se um elétron quiser ficar aqui e já tiver dois elétrons nesse orbital nós vamos falar um pouco sobre como os diferentes orbitais são preenchidos mas eu quero dar a vocês a primeira noção disso vamos dizer que você tenha dois elétrons e eles ocupem toda essa região você não pode sequer identificá los então se fosse para adicionar um terceiro elétron você poderia dizer ok o estado de menor energia é nessa região interna na cor magenta que eu desenhei porque o terceiro elétron não fica lá bem eu penso dessa forma já tem dois elétrons lá embora os elétrons sejam atraídos para o núcleo pois o núcleo tem carga positiva os elétrons tem carga negativa ele é repelido por esses dois elétrons pois cargas negativas se repelem então ele vai querer ficar longe desses dois outros elétrons e assim ele vai para o próximo estado de energia talvez nesta camada que outra coisa interessante sobre os estados de energia e esta é a chave para química quando começamos a falar sobre reatividade e como as coisas reagem umas com as outras é que os átomos nos estados mais energéticos por exemplo se usarmos uma analogia com as órbitas essas são as que têm um estado energético mais alto no caso os planetas que ficam mais longe tem uma atração gravitacional menor ou no caso dos elétrons quanto mais longe ele estiver no estado de maior energia mas fraca será a força de clube certo essas situações ocorrem quando falamos de elétrons e prótons que são submetidos às forças de colombo portanto esta é uma carga negativa então você tem cargas positivas no centro mas quanto mais longe da força do núcleo mais fraco ele se torna e por isso eles têm maior facilidade de serem arrancados daqui estes elétrons são mais fácil de serem atraídos e talvez se ligarem com outros átomos ou talvez serem doados para outros átomos e vamos falar muito sobre isso quando falamos sobre ligações então a próxima pergunta que pode surgir é como fazer com que os elétrons encha os outros orbitais e como representar esses orbitais eu tenho aqui o modelo gráfico interessante que eu peguei da wikipédia aqui estão os orbitais os diferentes orbitais os hospitais apresentam dois aspectos diferentes um deles são os níveis os níveis de energia e isso é representado aqui pela letra m essas são as camadas de energia e você vai perceber que tudo se encaixa os níveis energéticos correspondem aos períodos da tabela periódica assim um período na tabela periódica é exatamente uma linha portanto esse é um período na tabela periódica inclusive o hélio e esse é um período apenas a primeira linha isso significa que os elementos do primeiro período preenchem seus elétrons nesta camada de energia em primeiro lugar assim por exemplo o hidrogênio tem um próton e tudo o que faremos será utilizar a todos no estado fundamental ou nêutron bom como aprendemos no último vídeo número atômico corresponde ao número de prótons existentes certo este é o número de prótons que existe no hidrogênio mas se nós assumimos que se trata de um átomo neutro podemos dizer que este é também o número de elétrons assim podemos usar o número atômico também como indicador de quanto os elétrons já em um átomo neutro portanto este tem um elétron para onde ele vai bem está no primeiro período por isso irá para o nível mais energético e assim o primeiro elétron vai estar aqui no nível de energia um s logo se quiséssemos escrever a configuração eletrônica correta para o hidrogênio e devemos escrever assim o hidrogênio contém um elétron na configuração colocamos o nível de energia em primeiro lugar então fica um s1 apenas um elétron lá e como que este primeiro orbital destes subnível s parece apenas uma esfera ou literalmente temos uma esfera se eu fosse fazer um corte transversal do mesmo ele teria maior densidade no centro e menor densidade nas extremidades no último vídeo eu mostrei o hélio e como se parece orbital e você viu que era muito escuro e denso no centro e ele ficou menos denso e mais cinzentos branc sado nas extremidades então qual é a configuração eletrônica do hélio bom cada um desses subníveis eu vou me aprofundar melhor provavelmente no vídeo seguinte porque estou com o tempo estourado você tem que distribuir 2 elétrons eu acho que em cada uma das configurações geométricas para cada camada você pode colocar dois elétrons vamos detalhar isso mais no futuro então a configuração do óleo que está no primeiro período é s2 no sub nível é se está no primeiro período do primeiro nível de energia e possui dois elétrons nele fascinante e o lítio íon lítio bem aqui há também o nome de uma música do evanescence eu acho que é o nome de uma canção do evanescence porque o lítio é utilizado para tratar depressão ou pelo menos no passado ele foi usado para tratar depressão bom assim o lítio qual é a sua configuração eletrônica o primeiro elétron entra em um f 1 segundo em um s2 e quando eu falo sobre o primeiro o segundo eu estou falando sobre os estados de energia assim o primeiro elétron irá para um estado de menor energia isso é num f1 depois o segundo vai querer ir pra lá também e os dois elétrons cabe nesse nível de energia em primeiro lugar ou no primeiro sub orbital que é o primeiro nível então torna-se um s2 depois que o lítio preenche a primeira camada 1s 2 depois de preencher o primeiro nível de energia e completar o subnível s ele tem que ir para o segundo nível de energia é como eu disse antes segundo período corresponde ao segundo nível energético e o segundo período é está bem aqui certo e se o segundo período portanto a sua configuração eletrônica vai ser um s 22 de seus elétrons preenchem a mesma configuração do hélio e então o terceiro elétron estará no 2s um então essa é sua configuração eletrônica o que eu quero dizer com 2s um bem então o lixo vai ter dois elétrons neste pequeno ponto aqui então em torno desse ponto a outro reservatório de energia que é o segundo nível de energia e terá um elétron lá então deixe-me ver como explicar isso teremos uma boa probabilidade dos dois primeiros elétrons estarem aqui nesse ponto há uma grande probabilidade do terceiro elétron estar aqui quando o desenho isso não é como o elétron é exatamente lá no hospital com esse é um desenho onde você faz apenas um corte no qual podemos dizer que temos cerca de 90% de chances de encontrar o elétron nessa região ele poderia estar aqui aqui ou aqui mas isso seria uma probabilidade muito baixa enquanto aqui uma probabilidade bem maior enfim estou sem tempo nesse vídeo no próximo vídeo vou começar falando sobre as estranhas formas que os orbitais podem assumir e talvez dar uma noção sobre o porquê dessas formas não serem realmente tão estranhas