Os elétrons em preenchem os orbitais atômico de acordo com o Princípio de Aufbau. O Princípio de Aufbau que incorpora o Princípio da Exclusão dePauli e a Regra de Hund prescreve alguns regras simples para determinar a ordem na qual elétrons preenchem os orbitais atômicos.
Regra de Hund
Regra de Hund: é a regra usada para distribuir os elétrons pelos orbitais. Ao ser preenchido um subnível, cada orbital desse subnível recebe inicialmente apenas um elétron; somente depois de o último orbital desse subnível ter recebido seu primeiro elétron começa o preenchimento de cada orbital semicheio com o segundo elétron.
Modelo orbital
Sabe-se hoje que é impossível determinar a órbita (trajetória) de um elétron. Pode-se determinar a probabilidade relativa de encontrar o elétron numa certa região ao redor do núcleo.
Imagine uma pessoa munida de uma lanterna em um quarto escuro. Essa pessoa move-se ao acaso pelo quarto e de tempo em tempo ela acende e apaga a lanterna. Em um papel milimetrado vamos marcar a posição da pessoa. Quando a lanterna acende sabe-se onde a pessoa estava, mas não onde está agora. O papel milimetrado ficaria com o aspecto dado na figura ao lado.
Em outras palavras, é impossível determinar a trajetória de um elétron num átomo. Surge então o modelo orbital.
Orbital é a região de máxima probabilidade de encontrar o elétron.
Orbital é a região onde o elétron gasta a maior parte do seu tempo.
Camadas eletrônicas
Os elétrons estão distribuídos em camadas ou níveis de energia:
núcleo
camada
K
L
M
N
O
P
Q
1
2
3
4
5
6
7
nível
Número máximo de elétrons nas camadas ou níveis de energia:
N
L
M
N
O
P
Q
2
8
18
32
32
18
2
Camada de Valência
A camada orbital mais externa de um átomo é chamada camada de valência, e os elétrons da camada de valência são elétrons de valência. Elétrons de valência são os elétrons de mais energia em um átomo e são então os mais reativos.
Subníveis de energia
As camadas ou níveis de energia são formados de subcamadas ou subníveis de energia, designados pelas letras s, p, d, f.
Preenchimento dos subníveis
Os subníveis são preenchidos sucessivamente, na ordem crescente de energia, com o número máximo de elétrons possível em cada subnível. (Regra de aufbau)
Os números quânticos indicam a energia do elétron no átomo e a região de máxima probabilidade de se encontrar o elétron.
O número quântico principal (n) indica o nível de energia. Varia de n = 1 a n = ¥, respectivamente, no 1º, 2º, 3º, … nível de energia.
O número máximo de elétrons em cada nível é dado por 2n2. Entre os átomos conhecidos, no estado fundamental, o número máximo de elétrons num mesmo nível é 32.
O número quântico secundário ou azimutal (l) indica a energia do elétron no subnível. Nos átomos conhecidos, no estado fundamental, há quatro subníveis, representados por s, p, d, f, em ordem crescente de energia.
Orbitais
Os subníveis são formados de orbitais. Orbital é a região da eletrosfera onde há maior probabilidade de estar localizado o elétron do átomo. O número máximo de elétrons em cada orbital é 2.
A cada orbital foi atribuído um número quântico magnético (m) cujo valor varia de -l a +l, passando por zero.
O orbital s tem forma esférica. Os orbitais p têm forma de duplo ovóide e são perpendiculares entre si (estão dirigidos segundo três eixos ortogonais x, y e z.
Spin
é o movimento de rotação do elétron em torno de seu eixo. Pode ser paralelo ou antiparalelo. A cada um deles foi atribuído um número quântico: + 1/2 e -1/2.
