Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos


No campo da química inorgânica, é importante entender a configuração eletrônica dos elementos, especialmente quando se trata dos elementos do bloco f conhecidos como lantanídeos e actinídeos. Esses grupos de elementos, frequentemente chamados de elementos de terras raras, apresentam desafios e características únicas em termos de suas configurações eletrônicas. Este artigo irá aprofundar-se nas configurações eletrônicas dos lantanídeos e actinídeos, explorando suas propriedades e comportamentos únicos.

Introdução aos lantanídeos e actinídeos

Lantanídeos e actinídeos pertencem ao bloco f da tabela periódica e são conhecidos por terem orbitais f preenchidos ou parcialmente preenchidos. Lantanídeos incluem 15 elementos, variando de lantânio (La) ao lutécio (Lu), enquanto os actinídeos também incluem 15 elementos, variando de actínio (Ac) ao lawrêncio (Lr).

Compreendendo a configuração eletrônica

A configuração eletrônica refere-se à distribuição de elétrons nos orbitais de um átomo. Ela é expressa usando uma notação que contém uma descrição detalhada do número quântico, subcamada (s, p, d, f) e o número de elétrons nesses orbitais. Por exemplo, a configuração eletrônica do hélio é 1s 2.

Lantanídeos

Os lantanídeos são caracterizados pelo preenchimento gradual dos orbitais 4f. A configuração eletrônica geral para lantanídeos é dada por [Xe] 4f n 6s 2, onde n varia de 1 a 14, indicando o número de elétrons preenchendo os orbitais 4f. Aqui está mais informação detalhada:

  • Lantânio (La):
     2S 5d 1 6s 2
  • Cério (Ce):
     [Xe] 4f 1 5d 1 6s 2
  • Praseodímio (Pr):
     [Xe] 4f 3 6s 2
[Xe] 4f n 6s 2

O número sempre crescente de elétrons no orbital 4f resulta em propriedades ópticas, magnéticas e químicas únicas, que são frequentemente utilizadas em materiais como ímãs e fósforos.

Actinídeos

Os actinídeos preenchem os orbitais 5f. Sua configuração eletrônica geral pode ser descrita como [Rn] 5f n 6d m 7s 2 Aqui, n pode variar de 0 a 14 e m pode ser 0 ou 1, com [Rn] representando a configuração eletrônica do radônio. Vamos revisar alguns exemplos:

  • Actínio (Ac):
     [rn] 6d 1 7s 2
  • Tório (Th):
     [rn] 6d 2 7s 2
  • Protactínio (Pa):
     [rn] 5f 2 6d 1 7s 2
[RN] 5F N 6D M 7S 2

Os actinídeos exibem uma ampla gama de estados de oxidação que contribuem para sua química complexa. Esses elementos também são comumente conhecidos por suas propriedades radioativas.

Fatores que afetam a configuração eletrônica

Vários fatores afetam a configuração eletrônica desses elementos, incluindo:

  • Níveis de Energia: O preenchimento dos orbitais segue o princípio de Aufbau, onde os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia.
  • Repulsão elétron-elétron: Dentro da mesma subcamada, os elétrons irão repelir-se entre si, afetando a configuração exata.
  • Efeito de blindagem: Elétrons em orbitais internos podem proteger os elétrons externos da carga positiva total do núcleo.

Aplicações práticas e significado

Compreender a configuração eletrônica de lantanídeos e actinídeos ajuda no uso de suas várias aplicações:

  • Tecnologia e eletrônicos: Lantanídeos como o neodímio são importantes na fabricação de ímãs poderosos usados em eletrônicos e turbinas eólicas.
  • Energia nuclear: Actinídeos, especialmente o urânio e o plutônio, são importantes em reações nucleares e produção de energia.
  • Catalise: Esses elementos atuam como catalisadores no refino de petróleo e em outros processos químicos industriais.

Conclusão

Explorar as configurações eletrônicas nos lantanídeos e actinídeos revela a natureza complexa e fascinante desses elementos. Suas configurações únicas resultam em propriedades químicas e físicas distintas que têm implicações profundas em uma variedade de campos tecnológicos e industriais. À medida que as técnicas científicas avançam, obter percepções mais profundas sobre essas configurações continuará a enriquecer nossa compreensão da tabela periódica e a ampliar as aplicações desses elementos extraordinários.


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Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos

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