2.7. Estrutura Atômica: Subníveis de energia

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A estrutura atômica é um dos tópicos mais importantes e fundamentais na química. É a base para entender muitos outros conceitos e princípios químicos. Neste capítulo, vamos nos concentrar nos subníveis de energia da estrutura atômica, um conceito crucial para entender a organização e o comportamento dos elétrons em um átomo.

O átomo é composto por três partículas fundamentais: prótons, nêutrons e elétrons. Os prótons e nêutrons estão localizados no núcleo do átomo, enquanto os elétrons orbitam o núcleo em regiões específicas chamadas níveis de energia ou camadas eletrônicas.

Cada nível de energia é dividido em subníveis, que são designados pelas letras s, p, d e f. Cada subnível tem um número específico de orbitais, onde cada orbital pode conter no máximo dois elétrons. O subnível s tem 1 orbital, o subnível p tem 3 orbitais, o subnível d tem 5 orbitais e o subnível f tem 7 orbitais. Portanto, o subnível s pode conter no máximo 2 elétrons, o subnível p pode conter no máximo 6 elétrons, o subnível d pode conter no máximo 10 elétrons e o subnível f pode conter no máximo 14 elétrons.

A regra do aufbau, ou princípio da construção, é usada para determinar a ordem na qual os elétrons preenchem os subníveis. De acordo com esta regra, os elétrons preenchem os subníveis em ordem de energia crescente. Isso significa que o subnível 1s é preenchido primeiro, seguido pelo subnível 2s, então os subníveis 2p, 3s e assim por diante.

Além disso, o princípio de exclusão de Pauli afirma que cada orbital pode conter no máximo dois elétrons, e esses elétrons devem ter spins opostos. Isso significa que se um elétron em um orbital tem um spin para cima, o outro elétron no mesmo orbital deve ter um spin para baixo.

A regra de Hund é outro princípio importante na determinação da estrutura eletrônica dos átomos. De acordo com esta regra, os elétrons preenchem cada orbital de um subnível com um único elétron antes de começar a emparelhar os elétrons. Além disso, todos os elétrons em orbitais singulares devem ter o mesmo spin.

Compreender a estrutura atômica e os subníveis de energia é crucial para entender a tabela periódica, as propriedades dos elementos e as reações químicas. Por exemplo, a tabela periódica é organizada com base no número atômico dos elementos, que é determinado pelo número de prótons no núcleo de um átomo. Além disso, a posição de um elemento na tabela periódica pode fornecer informações sobre a configuração eletrônica do átomo.

Em resumo, os subníveis de energia são uma parte fundamental da estrutura atômica. Eles determinam como os elétrons são organizados em um átomo e como os elétrons interagem com outros átomos para formar compostos químicos. Portanto, ter uma compreensão sólida dos subníveis de energia e como eles funcionam é essencial para qualquer estudo sério da química.

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