O que acontece com a energia do elétron quando ele se afasta do núcleo?

Já conhecemos o modelo atômico e sabemos que ele possui um núcleo positivo circundado por uma eletrosfera negativa. O que mantém os elétrons em torno do núcleo é a atração magnética que um exerce sobre o outro. Lembrando um pouco das aulas de eletromagnetismo, em Física, sabemos que a força elétrica entre dois corpos é diretamente proporcional à carga e inversamente proporcional à distância ao quadrado. Traduzindo: quanto mais carga um corpo tem, mais ele atrai ou repele outro corpo e, quanto mais longe ele está, menos ele conseguirá atrair.

Se o átomo possui um núcleo positivo, é de se esperar que ele consiga atrair corpos negativos (no caso, elétrons) mas, se ele possui uma eletrosfera - que é negativa - podemos supor também que a maior distância a que o núcleo pode chegar de um corpo negativo é o tamanho do raio da eletrosfera, devido à força de repulsão que começa a aparecer. Ficou confuso? Veja esta figura.

  • O que acontece com a energia do elétron quando ele se afasta do núcleo?

Quando uma partícula vai se aproximando do núcleo, atraída por ele, aproxima-se também da eletrosfera, só que esta a repele. Dessa forma, existe (em teoria) um ponto de equilíbrio que se localiza aproximadamente a uma distância igual ao raio atômico do núcleo do átomo.

O que acontece quando um átomo chega perto do outro?

Um começa a atrair os elétrons mais externos da eletrosfera do outro, enquanto o núcleo tenta segurá-lo. O que acontece é um verdadeiro "cabo de guerra" entre os núcleos, cada um tentando atrair os elétrons externos do outro.

A essa "força" que o átomo tem de capturar elétrons dos outros (vencer o "cabo de guerra"), damos o nome de eletronegatividade. Assim um átomo é fortemente eletronegativo quando tem facilidade em "roubar" os elétrons dos outros.

Qual o mais forte? E o mais fraco?

Se analisarmos novamente a expressão da força magnética, vamos perceber que dois fatores são importantes para aumentar a eletronegatividade: a carga nuclear, capaz de atrair os elétrons, e o raio atômico, que determina a distância máxima de aproximação do elétron em relação ao núcleo. Acontece que a força é diretamente proporcional à carga e inversamente proporcional ao raio ao quadrado. Concluímos então que, se duplicarmos a carga nuclear, a força dobra, mas, se duplicarmos o raio, a força diminui quatro vezes, portanto o raio atômico influi muito mais na eletronegatividade do que a carga nuclear. Um átomo "fortão" deve ser pequeno e com um núcleo cheio de prótons.

Pensando na tabela periódica, sabemos que quanto maior o período (linha) da tabela, mais camadas sua eletrosfera terá e, por conseqüência, maior será seu raio, diminuindo sua eletronegatividade.

Átomos que estão no mesmo período, têm o mesmo número de camadas, portanto raios muito próximos mas, à medida que nos deslocamos para a direita da tabela e o número atômico cresce, cresce o número de prótons, a carga nuclear e a eletronegatividade.

Assim, a eletronegatividade cresce na tabela de baixo para cima e da esquerda para a direita. Como os gases nobres não tentam "roubar" elétrons de ninguém, os excluímos dessa propriedade, sobrando então:

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O elemento mais eletronegativo é o flúor e o menos eletronegativo é o frâncio. É bastante útil que você conheça uma pequena fila de eletronegatividade decrescente:

F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H

A eletronegatividade é uma propriedade fundamental para entendermos por exemplo os tipos de ligações químicas, a polaridade de uma molécula e algumas outras coisas.

Medição da eletronegatividade

Dá sim. Linus Pauling propôs uma escala que atribui o valor 4,0 para o átomo mais eletronegativo (Flúor) e os valores para os outros átomos são atribuídos por comparação. Podemos provar experimentalmente que o átomo de Boro, por exemplo, atrai os elétrons com a metade da força do átomo de Flúor, assim a eletronegatividade do Boro é 2,0 na escala de Pauling.

Na escala de Pauling, um átomo com eletronegatividade 1,5 atrai os elétrons com uma força igual a 3/8 da força com que o Flúor o faz.

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    Linus Pauling

Veja também


  • Diagrama de Pauling e distribuição eletrônica

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O que acontece com a energia do elétron quando ele se afasta do núcleo?

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Um salto quântico, também chamado transição eletrônica atômica, é, em física e química, a mudança de um elétron de um estado quântico para outro dentro de um átomo. O movimento dos elétrons se acelera, levando-os a se afastar do núcleo. Esse afastamento dos núcleos acontece na forma de "saltos descontínuos", que duram poucos nanossegundos ou menos – do nível 1 para o 2 no primeiro salto (de K para L), de 2 para 3 no segundo salto (de L para M), e assim sucessivamente[1][2].

O retorno dos elétrons ao seu estado quântico original (desde que não tenham se desprendido do átomo) libera a energia recebida para realizarem o salto. Essa energia é liberada como radiação eletromagnética na forma de unidade quantizada – um fóton –, o que ocasiona emissão de luz. Suas estatísticas seguem a distribuição de Poisson, e o amortecimento de valores estatísticos de tempo entre os saltos é exponencial, em média.

A constante de tempo de amortecimento (que varia de nanossegundos a poucos segundos) depende de sua natureza, da pressão envolvida e da extensão das linhas espectrais. Quanto mais longos os saltos de elétrons, menor o comprimento de onda do fóton emitido, ou seja, eles emitem cores diferentes com base em quão longos são os seus saltos. Os elétrons das últimas camadas necessitam de pouca energia para saltar para as camadas mais externas, e seu retorno cria ondas mais longas, vibrando na cor vermelha; enquanto isso, os elétrons mais próximos do núcleo necessitam de maiores energias, e seus fótons saem criando ondas mais curtas, aproximando-se da luz violeta, ultravioleta (imperceptível aos olhos humanos), raios X, raios gama, etc.

A razão dos elétrons mais próximos do núcleo necessitarem de mais energia (e vice-versa) acontece devido à atração entre a parte positiva do átomo (prótons do núcleo) e a parte negativa (elétrons da nuvem eletrônica). Quanto mais próximo o elétron do próton, mais ele é atraído pelo núcleo, criando um efeito de blindagem contra os saltos quânticos, e assim exigindo mais energia para que os saltos sejam realizados e para que o elétron se afaste do núcleo.

Em uma temperatura de 1.000 °C, os elétrons abandonam suas órbitas, em número sempre crescente; e se essa temperatura atingir 100.000 °C, todos os elétrons se desprendem do núcleo; este não resiste à repulsão entre suas partículas formadoras e explode em entrechoques de altíssimas temperaturas.

Ver também[editar | editar código-fonte]

  • Mecânica quântica

Referências

  1. Schombert, James. Quantum physics. University of Oregon Department of Physics.
  2. Atkins, Peter; Jones, Loretta; Laverman, Leroy (2012). «Chapter 2 Quantum Mechanics in Action: Atoms» [Capítulo 2 Mecânica Quântica em Ação: Átomos]. In: Rossignol, Randi Blatt. Chemical Principles: The Quest for Insight [Princípios de Química - Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente] (em inglês) 6ª ed. Estados Unidos: W. H. Freeman. pp. 32–36. ISBN 978-1-4292-8897-2

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

  • «Are there quantum jumps?»
  • «"There are no quantum jumps, nor are there particles!"» (PDF). by H. D. Zeh, Physics Letters A172, 189 (1993).
  • «O salto quântico no átomo de Bohr, em alemão»

O que acontece quando um elétron perde energia?

Ao receber energia o elétron pode saltar da camada em que está para uma camada mais externa; quando cessa a fonte de energia, ela retorna para a camada de origem, liberando sob a forma de luz a energia anteriormente recebida.

Quanto maior a distância do elétron do núcleo sua energia será?

Quanto mais longe do núcleo, maior é a energia de uma camada eletrônica. Além de que os elétrons absorvem energia passando para um nível excitado e emitem (na forma de radiação) ao retornarem para o estado fundamental.

O que acontece com o elétron ao perder energia pelo modelo proposto por Bohr?

Assim, os elétrons perderiam toda sua energia e se chocariam com o núcleo. Como era preciso a criação de um modelo para explicar a estrutura atômica, em 1913, Bohr propôs um modelo atômico.

Quando um elétron se desloca de um nível de energia para outro mais afastado do núcleo do mesmo átomo pode se afirmar que?

Se um elétron move-se de um nível de energia para outro mais afastado do núcleo do mesmo átomo, é CORRETO afirmar que, segundo Bohr, há emissão de energia. há absorção de energia. o número atômico varia.