Distinga claramente os seguintes aspectos da estrutura do átomo e esquematize as funções dos orbitais
,
, e
:
(b) função de probabilidade radial
(b) função de probabilidade radial
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre a estrutura do átomo focando na função de probabilidade radial dos orbitais
,
,
,
e
. A matéria aqui é Química Atômica, especificamente sobre a distribuição dos elétrons nos orbitais e como a probabilidade de encontrar um elétron varia com a distância do núcleo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a função de probabilidade radial. Basicamente, ela nos diz a probabilidade de encontrar um elétron a uma certa distância do núcleo do átomo. Essa função é importante porque ajuda a visualizar onde os elétrons estão mais “prováveis” de estar ao redor do núcleo.
Passo 3
Agora, vamos analisar cada orbital:
Orbital
- Função de Probabilidade Radial: Para o orbital
, a função de probabilidade radial tem um pico próximo ao núcleo, indicando que os elétrons estão mais próximos do núcleo. À medida que nos afastamos, a probabilidade diminui rapidamente. - Esquematização: Imagine uma única campânula grande ao redor do núcleo.
Orbital
- Função de Probabilidade Radial: O
tem um comportamento diferente. Além do pico próximo ao núcleo, há uma região onde a probabilidade diminui e depois aumenta novamente antes de diminuir novamente. Isso cria um nó radial, onde a probabilidade é zero em uma certa distância. - Esquematização: Duas campânulas com uma região sem elétrons entre elas.
Orbital
- Função de Probabilidade Radial: Os orbitais
têm uma probabilidade máxima em uma certa distância do núcleo e diminuem tanto para perto quanto para longe dessa distância. Não há nós radiais como no . - Esquematização: Uma campânula em torno de uma distância média do núcleo.
Orbital
- Função de Probabilidade Radial: O
apresenta ainda mais variações, com dois nós radiais. Isso significa que há três regiões onde a probabilidade é alta, separadas por duas regiões sem elétrons. - Esquematização: Três campânulas com duas regiões sem elétrons entre elas.
Orbital
- Função de Probabilidade Radial: Similar ao
, mas com uma probabilidade máxima em uma distância maior do núcleo. Também não possui nós radiais. - Esquematização: Uma campânula maior em torno de uma distância média do núcleo.
Resposta
Resumindo, a função de probabilidade radial varia conforme o orbital:
-
: Alta probabilidade próxima ao núcleo. -
: Dois picos com um nó radial. -
: Um pico em distância intermediária, sem nós radiais. -
: Três picos com dois nós radiais. -
: Um pico em uma distância maior, sem nós radiais.
Esses esquemas ajudam a visualizar onde os elétrons têm maiores chances de serem encontrados em cada tipo de orbital.