Boa noite, excelente apresentação, muito rica, apenas uma observação: foi dito que onda não gira, máxima venia, uma onda eletromagnética circularmente polarizada gira sim, perpendicularmente a sua direção de propagação pelo espaço (ou seja, os campos elétricos e magnéticos fazem uma espiral na direção e sentido do vetor de Poynting)....
4 роки тому+3
Sim ... mas não foi nesse sentido, ela gira conforme evolui no tempo, e não como um pião ... o análogo ao spin
Professor, que aula maravilhosa!! Seu vídeo foi muito proveitoso para mim, consegui absorver muita informação... Informações que eu estava com dificuldade de compreender, e você conseguiu passar todas elas de forma muito clara e objetiva. Agradeço muito por você compartilhar seu conhecimento com a gente!
8 років тому
+Fernanda Chemistry Fico muito feliz que tenha gostado Fernanda!
Parabéns pela excelente aula! Espero que continue produzindo mais materiais como este, que ajudam a consertar certos "desvios" causados no ensino médio. Aguardo ansioso. Abraços.
Parabéns professor, sou graduado em engenharia mecânica e estou me aprofundando na mecânica quântica por questões profissionais , as suas aulas está me ajudando muito nesta jornada .Abraços e que Deus o abençoe tremendamente com muita saúde e paz no coração.
Muito bom! Comentários de grande relevância teórica. Valeu muito a pena fazer esse apêlo de que se pare de propagar esse erro de que o spin é devido à rotação do elétron em torno de seu próprio eixo.
Maravilhosa essa sua explicação professor! Estava lendo o Halliday para entender o spin do elétron e ele mais complicou do que ajudou, pois evitou falar da origem do spin do elétron para não propagar o erro de concepção que você deixou claro no vídeo. Obrigado por esclarecer este assunto tão nebuloso. Continue fazendo vídeos!!!
Muito legal. Acho que a grande treta de entender a quântica é a impossibilidade de fazer analogias com a nossa experiência do mundo macroscópico. Em tudo na física/química a gente tenta obter uma interpretação qualitativa do significado das equações com as quais trabalhamos. Das equações quânticas saem um monte de números que, quando a gente tenta entender o significado físico deles, esbarramos nessa dificuldade: o mundo quântico funciona de outra forma, uma forma estranha à nossa percepção. Aí a coisa fica louca, kkkk. Mas foi, na medida do possível, bem esclarecedora a sua aula. Obrigado.
Suas aulas são muito boas e construtivas professor Antonio. Fico 'encabulado' com os que curtem o vídeo negativamente e não justificam nos comentários o porque disso. Se têm algo contra o que foi dito, penso que devam se expressar. Todos nós iriamos sair ganhando com isso!
Segue uma troca de informação com o prof. Henrique E. Toma sobre o tema "spin". Prezado Prof. Henrique E. Toma, prazer em fazer contato com o Sr. Recentemente adquiri o volume 1 de Química Conceitual (Estrutura Atômica, Ligações e Estereoquímica, 2ªedição, ano 2017, Editora Blucher), bem como o volume 2 e 4 também. Primeiramente, eu gostaria de parabenizá-lo pela forma não convencional de ensino da disciplina de química. O estilo do texto dialoga com o leitor, fato esse que eu estimo muito. Acredito ser para os estudantes seniores, maduros, uma obra excelente, porém não a indicaria para estudantes juniores, principalmente para os que não tiveram uma base sólida de química no ensino médio normal ou técnico. De qualquer maneira, como dito, para os formados já algum tempo e que estejam em busca de uma revisão agradável, não vi nada igual. Com o fim de melhorar ainda mais uma obra já excelente por natureza, eu gostaria de permitir-me um questionamento em relação ao volume 1, na página 63, subtópico “O spin eletrônico” que trata da questão da natureza quântica desse. Na abertura do tópico aparece a frase “O elétron, além do movimento translacional ou orbital ao redor do núcleo, também apresenta um movimento rotacional, designado, em inglês, spin. Essa rotação pode seguir um sentido horário ou anti-horário, e dá origem a um caráter magnético, como ocorre com toda partícula elétrica em movimento (figura 3.11)” - o grifo é meu. O conceito de spin como partícula dotada de movimento rotacional é bem aceito pelos químicos, porém não tão bem para os físicos. Na wikipédia, verbete “spin”, consultado em 12/11/2021, dita: “Na mecânica quântica o termo spin (em inglês "giro") associa-se, sem rigor, às possíveis orientações que partículas subatômicas carregadas, como o próton e o elétron, e alguns núcleos atômicos podem apresentar quando imersas em um campo magnético. Embora o termo tenha surgido da ideia de que os elétrons "giravam" em torno de si mesmos, e embora geralmente associado à ideia de momento magnético das partículas uma vez que partículas carregadas, quando em movimento de rotação, da mesma forma que uma volta de fio percorrido por uma corrente elétrica, produzem campos magnéticos, esta descrição não é adequada para os nêutrons, que não possuem carga elétrica. ... Nestes casos, o termo spin é encarado simplesmente como um quarto número quântico, necessário à definição dos estados quânticos destas partículas quando em estados discretos de energia em sistemas confinados, a exemplo nos orbitais em um átomo ou nos estados de energia em um gás de férmions. ... O Spin não possui uma interpretação clássica, ou seja, é um fenômeno estritamente quântico, e sua associação com o movimento de rotação das partículas sobre seu eixo - uma visão clássica - deixa muito a desejar.” - o grifo é meu. O autor Peter Atkins e Loretta Jones (Princípios de Química, Ed. Bookman, 7ª ed., 2018, pág. 38) aborda o assunto “... Eles [Samuel Goudsmit e George Uhlembeck] sugeriram que um elétron podia se comportar, de certo modo, como uma esfera em rotação, como um planeta girando em torno de seu eixo. Esta propriedade é chamada de spin”. Mas adiante o autor segue: “De acordo com a mecânica quântica, um elétron tem dois estados de spin, ... Imagine que o elétron gira no sentido anti-horário em uma dada velocidade ou no sentido horário, exatamente na mesma velocidade.” - o grifo é meu. Nessa obra o autor não faz menção sobre a inadequada associação do movimento rotacional com a propriedade intrínseca do spin. O autor John B. Russel (Química Geral, Ed. Pearson, 2ª ed., 1994, pág. 265) aborda o assunto de forma não tão clara quando diz “O spin é uma propriedade possuída pelos elétrons. Evidências de que um elétron se comporta como se pudesse apresentar spin em qualquer das duas direções opostas (contrárias) foram obtidas em 1921 pelos físicos alemães Otto Stern e Walther Gerlach. ... De acordo com os princípios da física, qualquer partícula com carga ou com spin tem um momento magnético. ... um átomo de sódio contém 11 elétrons dos quais 10 estão emparelhados em 5 orbitais. O spin do último elétron está em uma das duas direções. (Imagine-o movendo-se no sentido horário ou anti-horário.) Quando dois elétrons estão aos pares em um mesmo orbital, seus spins estão em direções opostas, havendo assim uma compensação de forças magnéticas. Entretanto, o décimo-primeiro elétron do átomo de sódio está desemparelhado em um sexto orbital, e a força no átomo devido à presença deste elétron produz o desvio do feixe. O fato de que o feixe de átomos de sódio é dividido em dois componentes mostra que numa metade dos átomos os spins, inclusive do elétron desemparelhado, estão em uma direção, e na outra metade os spins estão na direção oposta. (Os átomos com todos os elétrons emparelhados não sofrem desvio.) A experiência de Stern-Gerlach é a mais direta evidência de que os elétrons possuem spin.” - o grifo é meu. Dá a impressão de que o autor navega entre as duas ideias, propriedade intrínseca e movimento rotacional, porém com ênfase e foco explicativo na última, pois ao mesmo tempo em que ele menciona brevemente que o spin é uma propriedade possuída (faltando a palavra intrínseca para uma maior clareza) ele enfatiza longamente a explicação do movimento horário (rotacional) com o da direção. A premissa adotada é de que o elétron está em rotação, ..., o que não necessariamente é sustentando empiricamente. Já o autor Theodore L. Brown (Química, a ciência central, Ed. Pearson, 13ª ed., 2017, pág. 265) declara: “Eles postularam que os elétrons possuem uma propriedade intrínseca, chamada spin eletrônico, que faz com que cada elétron se comporte como uma pequena esfera que gira em torno do seu próprio eixo.” Mas adiante, explicando a figura 6.26, em nota de rodapé informa: “Como discutido anteriormente, o elétron tem propriedades de partícula e de onda. Assim, a imagem de um elétron como uma esfera carregada com rotação é, a rigor, apenas uma representação útil que nos ajuda a entender as duas direções do campo magnético que um elétron pode ter.” - o grifo é meu. As referências acima foram localizadas nos livros de química geral, ou seja, para uma apresentação introdutória do assunto. Nas literaturas de química inorgânica temos no autor Gary L. Miessler (Química Inorgânica, Ed. Pearson, 5ª ed., 2014, pág. 18): “... é comum atribuir o momento magnético de um elétron a sua rotação - como se um elétron fosse uma pequena barra magnética - com a orientação do campo magnético do vetor sendo uma função da direção de rotação (sentido anti-horário versus sentido horário). No entanto, o spin de um elétron é uma propriedade mecânica puramente quântica. A aplicação da mecânica clássica para um elétron e imprecisa”. O mesmo ocorre com Mark Weller (Química Inorgânica, Ed. Bookman, 6ª ed., 2017, pág. 11): “... Estes números quânticos adicionais relacionam-se ao momento angular intrínseco do elétron, o seu spin. Tal nome sugere que um elétron pode ser considerado como tendo um momento angular que surge do seu movimento de rotação, semelhante ao movimento de rotação diário da Terra à medida que ela viaja em sua órbita anual ao redor do Sol. Entretanto, o spin é uma propriedade puramente quanto-mecânica, e essa analogia deve ser vista com muito cuidado”. Já a autora Catherine E. Housecroft (Química Inorgânica, Ed. Gen/LTC, 4ª ed., 2013, item 1.6) declara: “... Em um modelo clássico, um elétron é considerado como girando em torno de um eixo que passa através dele e tendo momento angular devido a essa rotação (momento angular de spin), ...” e não faz nenhuma menção sobre a inadequabilidade da analogia do movimento rotacional. Eu gostaria de fazer comparações sobre isso levando em conta os livros de físico-química de nível superior, mas eu não tenho títulos disponíveis para isso. No ensino médio, o autor Eduardo Fleury Mortimer (Química, Ed. Scipione, 3ª ed., 2016, pág. 179) aborda o assunto quando fala sobre o modelo atômico atual da seguinte forma: “O spin do elétron muitas vezes é interpretado como o sentido da rotação do elétron em torno de seu eixo, o que não é muito adequado, pois implica assumir que o elétron é apenas uma partícula”. (o grifo é meu). Já os autores Marta Reis (Química, Ed. Ática, 1ª ed., 2013) e Ricardo Feltre (Química, Ed. Moderna, 7ª ed., 2008) se calam sobre o assunto (não há menção da propriedade do spin. Nota: a 6ª ed., 2004 apresenta o conceito de spin como partícula rotacional). Sabe-se que a simplificação da ideia do elétron dotado de movimento rotacional é um enorme simplificador, principalmente para os estudantes júniores ou estudantes revisionistas sem necessidade desse aprofundamento, visto que a ideia de spin não tem paralelo no mundo macroscópico. De qualquer maneira, acredito que ao se mencionar o assunto na literatura para o ensino superior deveria acompanhar a ideia que já tem precedente expresso na literatura do ensino médio, a saber, que a analogia não é muito adequada e que deve ser vista com cuidado, além de uma nota salientando que o modelo atômico atual, que contempla a luz como onda e partícula, exige a aceitação da propriedade intrínseca do spin para o elétron, assim como a massa e a carga, porém sem fazer analogia ao movimento rotacional dele.
Oi. Concordo e descordo. Assim como o elétron tem massa, nada impede dele ter rotação horário e anti-horário quando ele está sendo tratado como partícula, por isso temos a dualidade. Na mecânica quântica mesmo sendo o elétron tratado como onda, o 1/2 foi inserido nos cálculos por causa do meio giro dele na forma de partícula, por isso chegou-se ao valor de raiz de 75. Então, enquanto existir a dualidade, podemos dizer que os dois chegam ao mesmo conceito de spin. No Atkins diz que de acordo com a mecânica quântica um elétron tem dois estados de spins e que tbm podemos imaginar um elétron girando no seu eixo.
Como você disse, no atkins diz que "podemos imaginar um elétron girando no seu eixo", e não que o spin é gerado pela rotação do elétron em torno do seu próprio eixo.
Parabéns pela aula! É realmente triste ver professores de química dizendo que o spin é a rotação do elétron. Deve ser curioso se o aluno perguntar qual seria a velocidade desta rotação 😅
Ótima contextualização histórica sem comprometer a didática. Evitar o positivismo evita por tabela o esquecimento da história da ciência. Muitos autores forçam a barra..."limpam" das incertezas experimentais e até conceituais para ganharem na didática. Mas o que essa tática ajuda de fato? ...formar uma miríade de papagaios.
Ótima explanação, máxima venia uma onda circularmente polarizada gira sim. Outra coisa é o vernáculo, o SOMATÓRIO NÃO, a SOMATÓRIA SIM; a raiz é SOMA que é uma palavra feminina....
Olá nobre colega de profissão! Tudo bem? Parabéns pela sua iniciativa e pelos vídeos de excelente qualidade! Se não se incomodar, gostaria de saber qual o programa de edição você usa?
Show de aula! Professor tenho algumas perguntas: na representação projetiva a orbita poderia estar em toróide e não circulo ? Se sim, haveria alguma relação entre o Spin e ao menos UMA volta do eletron em torno de si mesmo ? Dado que tudo o que "orbita" em torno de algo, ainda que não seja giro livre, precisaria dar ao menos uma volta não contada em torno de si mesmo ?
Professor seus vídeos são ótimos, parabéns! Estamos estudando sobre o assunto e após assistir todos e questionar com alguns amigos tenho duas dúvidas: 1)Por que cada nível de energia tem uma limitação em relação a quantidade de elétrons e 2) Por que algumas órbitas pode conter um número de elétrons maior ou menor que outras?Desde já, muito obrigada!! Abraçoo! =)
8 років тому+12
Oi Priscila, é um pouco complicado responder isso nos comentários, mas vamos ver se consigo. Os níveis de energia vem a resolução da Equação de Schrodinger. Alguns níveis possuem mais de uma solução possível, e possuem valores degenerados. No caso do nível 2, temos 4 função (que chamamos de 2s 2px 2py e 2pz), são quatro funções possíveis com a mesma energia. Isso vem de um resultado matemático. O nível 1, possui uma única função como solução. Isso é parecido quando resolvemos uma equação do segundo grau e o delta é 0. Nesse caso temo uma única raiz, mas na verdade são duas raízes com o mesmo valor (pode-se dizer que é um solução degenerada). A quantidade de elétrons pro níveis é uma consequência direta o princípio da exclusão de Pauli, que é o parâmetro da "construção do átomo". A justificativa do princípio não dá para apresentar aqui ... bom, apesar de simplória espero que tenha entendido a idea.
Prof. muito obrigado pelos seus vídeos! ano que vem eu devo entrar em contato com o senhor para agendar algumas aulas particulares. Gostaria de me aprofundar em estequiometria. abraços!
Estou bastante impressionado com o nível de detalhes históricos decorrentes das descobertas envolvendo os fenômenos atômicos, acompanhei todas as aulas, porem com um certo grau de dificuldade nas contas mas estou melhorando cada dia mais. Esse grupo de aulas foi bastante didático e detalhado, aos que tiverem interesse pesquisem as séries do Prof. Jim Al-Khalili que são (sugiro assistir na ordem) 1 - O Átomo (em 3 episódios) 2 - com legendas em PT_BR Os Segredos da Física Quântica #1/2 (Documentário)3 - Um adicional para aqueles que buscam mais conhecimento nesta área, tem também esta playlist bem detalhada -> ua-cam.com/play/PL193BC0532FE7B02C.html Parabéns pelo trabalho Prof. Antonio e que tenha continuação esta série de aulas.
7 років тому+1
Renato, obrigado mesmo pelas sugestões, foram de grande valia.
Excelente série! Muito obrigado, está me ajudando bastante no curso de graduação. Gostaria de saber se a série será continuada ?
9 років тому
+Murilo pires galvao Oi Murilo, eu ainda teria alguns pontos para falar nessa série, a análise do núcleo, a descoberta do nêutron, radioatividade, etc . Provavelmente, quando eu conseguir elaborar esses vídeos (o tempo está corrido), devo colocá-los no quadro FilosoQuímica. Os assuntos de aulas formais vão para o MegaQuímica.
prof. poderia me explicar o significado físico de uma onda eletromagnética? aquelas "ondas" que vemos nos livros são funções trigonométricas sen e cos? como explicaria a alguém ,fisicamente falando, uma onda eletromagnética? desde já um muito obrigado pelo seus preciosos vídeos.
8 років тому
Pergunta difícil Kaunis ... uma onda eletromagnética é uma propagação no espaço de uma campo elétrico e um campo magnético, invisíveis, porém sensíveis. O comportamento das propriedades dessas ondas (e de quaisquer outras), são representados pro uma função seno, no sentido de termos uma variação de máximo e mínimo de sua amplitude. Um comportamento idêntico ao de uma onda no mar, ou de uma onda em uma corda (quando olhamos em uma dimensão). Isso ajuda?
Em relação ao que o valor de Ms é uma propriedade intrínseca do elétron e que na verdade não quer dizer que elétron faça uma rotação em torno de se mesmo, pq uma partícula/onda de elétron não poderíamos fazer essa imaginação - Uma onda rotacionando em torno de se mesma. Mas o problema é que livros como o BROWN e o LEE afirmam exatamente isso: "O elétron aparentemente comportava-se como se fosse uma esfera minúscula rodando em torno do seu próprio eixo". (BROWN, p. 200) Como proceder nessa interpretação professor? Só o entendimento dos orbitais já é tão complicado. Acho que analogias didáticas acabam por desnortear o verdadeiro significado de como as coisas se comportam.
tentei acessar o site que você pegou o experimento, o www.toustequantique.fr e não consegui acessar, se puder rever o link por favor, gostaría de acessá-lo.
Professor, mais um questionamento kkkkkk Hoje, eu tava discutindo uma questão com outro colega. Ele flw que a seta para cima assume valor de spin negativo. E seta para baixo tem valor positivo. No entanto, no Atkins essa leitura é ao contrário. E aí?
6 років тому+2
Então, acredito que nos livros mais antigos usa-se "para baixo positivo", e acredito (mas não tenho certeza) que seja padronizado pela regra da mão direita, onde com o polegar para baixo o giro dos dedos é em sentido horário. Quando falaram isso a primeira vez para mim no EM, foi com esse pedrão. Entretanto quando temos de definir o Spin total, principalmente quando estudamos complexos, usamos "para cima como positivo". Ex.: Um complexo de Fe(III) spin alto tem cinco elétrons desemparelhados, e falamos que ele tem S=5/2, e não S=-5/2. Eu uso o padrão "mais lógico" ... "para cima positivo". Não há problema em mudar, desde que deixe claro no início o padrão usado.
Se o elétron apresenta natureza dual (onda/particula), será que não poderiamos usar sua natureza particular pra explicar que o spin seria a rotação? Aceitar que ele tem spin e pronto acho complexo, afinal em ciência para derrubar uma teoria precisamos apresentar outra que seja melhor, e não simplesmente negar uma. Não estou fazendo uma crítica, só uma argumentação. De onde veio a concepção de que o spin vem do giro do elétron em torno de si mesmo? Do nada? 🤔🤔🤔
Não entendi a palavra metáfora. Pq no vídeo anterior, cê flw que o spin É a rotação do elétron no seu próprio eixo. só que nesse vc flw que a onda não faz essa rotação, que é complicado imaginar isso. o spin quer dizer o sentido ou não que o eletro gira em torno do núcleo?
8 років тому+1
Thercio, a aula anterior foi sobre momento angular, e para fazer o link com essa aula eu devo ter usado o "senso comum" sobre o spin. Nessa aula eu usei argumentos para mostrar que a definição de spin = rotação não passa e uma metáfora. O spin é um propriedade intrínseca do elétron associada a um outro tipo de momento angular, e que a ideia de rotação é simplesmente inconcebível sob a ótica de mecânica quântica.
por isso que ainda não exste uma teoria universal, como podem achar equações e cegamente achar que esta correlacionada com a realidade física da matéria? ah! devemos só saber que o elétron tem um spin e ficar satisfeito com isso. Nada de tentar saber como que isso acontece! kkkkkkkkk
ÓTIMOS VIDEOS. MAS SE ME PERMITE , GERLACH FUMAVA CACHIMBO E NÃO CHARUTO. QUANTO AO COMENTÁRIO FEDORENTO, DEPRECIATIVO, ISSO FOI A CAUSA QUE LEVOU A OBSERVAÇÃO DO FENÔMENO. NORMALMENTE OS TALENTOS E OS GÊNIOS NÃO SÃO POLITICAMENTE OU SOCIALMENTE CORRETOS !!!!
Você tem uma facilidade de ensinar é isso deixa fácil de entender. Parabéns… tô maratonando aqii
Professor, obrigado por existir. Continue firme e forte.
Boa noite, excelente apresentação, muito rica, apenas uma observação: foi dito que onda não gira, máxima venia, uma onda eletromagnética circularmente polarizada gira sim, perpendicularmente a sua direção de propagação pelo espaço (ou seja, os campos elétricos e magnéticos fazem uma espiral na direção e sentido do vetor de Poynting)....
Sim ... mas não foi nesse sentido, ela gira conforme evolui no tempo, e não como um pião ... o análogo ao spin
Professor, que aula maravilhosa!! Seu vídeo foi muito proveitoso para mim, consegui absorver muita informação... Informações que eu estava com dificuldade de compreender, e você conseguiu passar todas elas de forma muito clara e objetiva. Agradeço muito por você compartilhar seu conhecimento com a gente!
+Fernanda Chemistry Fico muito feliz que tenha gostado Fernanda!
Parabéns professor, me ajudou muito! Obrigada. Não pare!
Parabéns pela excelente aula! Espero que continue produzindo mais materiais como este, que ajudam a consertar certos "desvios" causados no ensino médio. Aguardo ansioso. Abraços.
Ótima aula. Uma didática excelente!!
Aula estupenda!! Parabéns Professor!!
Ótima apresentação; parabéns.
Parabéns professor, sou graduado em engenharia mecânica e estou me aprofundando na mecânica quântica por questões profissionais , as suas aulas está me ajudando muito nesta jornada .Abraços e que Deus o abençoe tremendamente com muita saúde e paz no coração.
Muito bom! Comentários de grande relevância teórica. Valeu muito a pena fazer esse apêlo de que se pare de propagar esse erro de que o spin é devido à rotação do elétron em torno de seu próprio eixo.
Maravilhosa essa sua explicação professor! Estava lendo o Halliday para entender o spin do elétron e ele mais complicou do que ajudou, pois evitou falar da origem do spin do elétron para não propagar o erro de concepção que você deixou claro no vídeo. Obrigado por esclarecer este assunto tão nebuloso. Continue fazendo vídeos!!!
Muito legal. Acho que a grande treta de entender a quântica é a impossibilidade de fazer analogias com a nossa experiência do mundo macroscópico. Em tudo na física/química a gente tenta obter uma interpretação qualitativa do significado das equações com as quais trabalhamos. Das equações quânticas saem um monte de números que, quando a gente tenta entender o significado físico deles, esbarramos nessa dificuldade: o mundo quântico funciona de outra forma, uma forma estranha à nossa percepção. Aí a coisa fica louca, kkkk. Mas foi, na medida do possível, bem esclarecedora a sua aula. Obrigado.
Estou estudando os fenômenos de fluorescência e fosforescência e quando chegou na hora do spin, deu um nó na cabeça. Mas essa aula me ajudou muito!
Suas aulas são muito boas e construtivas professor Antonio. Fico 'encabulado' com os que curtem o vídeo negativamente e não justificam nos comentários o porque disso. Se têm algo contra o que foi dito, penso que devam se expressar. Todos nós iriamos sair ganhando com isso!
Nossa incrível não sabia disso. Obrigado por compartilhar.
Muito obrigada, professor! Aula maravilhosa! Estou estudando Estrutura da Matéria e foi extremamente esclarecedor. 💖
que série de vídeos excelente! muito obrigado pelo seu trabalho! voce ajudou muita gente
Parabéns professor pelo video, ficou muito bom.
Fantástico! 😊
Por favor! Termina essa série! Muito boa, parabéns!!
Excelente !
Parabéns pela excelente exposição
Segue uma troca de informação com o prof. Henrique E. Toma sobre o tema "spin".
Prezado Prof. Henrique E. Toma, prazer em fazer contato com o Sr.
Recentemente adquiri o volume 1 de Química Conceitual (Estrutura Atômica, Ligações e Estereoquímica, 2ªedição, ano 2017, Editora Blucher), bem como o volume 2 e 4 também.
Primeiramente, eu gostaria de parabenizá-lo pela forma não convencional de ensino da disciplina de química. O estilo do texto dialoga com o leitor, fato esse que eu estimo muito. Acredito ser para os estudantes seniores, maduros, uma obra excelente, porém não a indicaria para estudantes juniores, principalmente para os que não tiveram uma base sólida de química no ensino médio normal ou técnico. De qualquer maneira, como dito, para os formados já algum tempo e que estejam em busca de uma revisão agradável, não vi nada igual.
Com o fim de melhorar ainda mais uma obra já excelente por natureza, eu gostaria de permitir-me um questionamento em relação ao volume 1, na página 63, subtópico “O spin eletrônico” que trata da questão da natureza quântica desse.
Na abertura do tópico aparece a frase “O elétron, além do movimento translacional ou orbital ao redor do núcleo, também apresenta um movimento rotacional, designado, em inglês, spin. Essa rotação pode seguir um sentido horário ou anti-horário, e dá origem a um caráter magnético, como ocorre com toda partícula elétrica em movimento (figura 3.11)” - o grifo é meu.
O conceito de spin como partícula dotada de movimento rotacional é bem aceito pelos químicos, porém não tão bem para os físicos.
Na wikipédia, verbete “spin”, consultado em 12/11/2021, dita: “Na mecânica quântica o termo spin (em inglês "giro") associa-se, sem rigor, às possíveis orientações que partículas subatômicas carregadas, como o próton e o elétron, e alguns núcleos atômicos podem apresentar quando imersas em um campo magnético. Embora o termo tenha surgido da ideia de que os elétrons "giravam" em torno de si mesmos, e embora geralmente associado à ideia de momento magnético das partículas uma vez que partículas carregadas, quando em movimento de rotação, da mesma forma que uma volta de fio percorrido por uma corrente elétrica, produzem campos magnéticos, esta descrição não é adequada para os nêutrons, que não possuem carga elétrica. ... Nestes casos, o termo spin é encarado simplesmente como um quarto número quântico, necessário à definição dos estados quânticos destas partículas quando em estados discretos de energia em sistemas confinados, a exemplo nos orbitais em um átomo ou nos estados de energia em um gás de férmions. ... O Spin não possui uma interpretação clássica, ou seja, é um fenômeno estritamente quântico, e sua associação com o movimento de rotação das partículas sobre seu eixo - uma visão clássica - deixa muito a desejar.” - o grifo é meu.
O autor Peter Atkins e Loretta Jones (Princípios de Química, Ed. Bookman, 7ª ed., 2018, pág. 38) aborda o assunto “... Eles [Samuel Goudsmit e George Uhlembeck] sugeriram que um elétron podia se comportar, de certo modo, como uma esfera em rotação, como um planeta girando em torno de seu eixo. Esta propriedade é chamada de spin”. Mas adiante o autor segue: “De acordo com a mecânica quântica, um elétron tem dois estados de spin, ... Imagine que o elétron gira no sentido anti-horário em uma dada velocidade ou no sentido horário, exatamente na mesma velocidade.” - o grifo é meu. Nessa obra o autor não faz menção sobre a inadequada associação do movimento rotacional com a propriedade intrínseca do spin.
O autor John B. Russel (Química Geral, Ed. Pearson, 2ª ed., 1994, pág. 265) aborda o assunto de forma não tão clara quando diz “O spin é uma propriedade possuída pelos elétrons. Evidências de que um elétron se comporta como se pudesse apresentar spin em qualquer das duas direções opostas (contrárias) foram obtidas em 1921 pelos físicos alemães Otto Stern e Walther Gerlach. ... De acordo com os princípios da física, qualquer partícula com carga ou com spin tem um momento magnético. ... um átomo de sódio contém 11 elétrons dos quais 10 estão emparelhados em 5 orbitais. O spin do último elétron está em uma das duas direções. (Imagine-o movendo-se no sentido horário ou anti-horário.) Quando dois elétrons estão aos pares em um mesmo orbital, seus spins estão em direções opostas, havendo assim uma compensação de forças magnéticas. Entretanto, o décimo-primeiro elétron do átomo de sódio está desemparelhado em um sexto orbital, e a força no átomo devido à presença deste elétron produz o desvio do feixe. O fato de que o feixe de átomos de sódio é dividido em dois componentes mostra que numa metade dos átomos os spins, inclusive do elétron desemparelhado, estão em uma direção, e na outra metade os spins estão na direção oposta. (Os átomos com todos os elétrons emparelhados não sofrem desvio.) A experiência de Stern-Gerlach é a mais direta evidência de que os elétrons possuem spin.” - o grifo é meu. Dá a impressão de que o autor navega entre as duas ideias, propriedade intrínseca e movimento rotacional, porém com ênfase e foco explicativo na última, pois ao mesmo tempo em que ele menciona brevemente que o spin é uma propriedade possuída (faltando a palavra intrínseca para uma maior clareza) ele enfatiza longamente a explicação do movimento horário (rotacional) com o da direção. A premissa adotada é de que o elétron está em rotação, ..., o que não necessariamente é sustentando empiricamente.
Já o autor Theodore L. Brown (Química, a ciência central, Ed. Pearson, 13ª ed., 2017, pág. 265) declara: “Eles postularam que os elétrons possuem uma propriedade intrínseca, chamada spin eletrônico, que faz com que cada elétron se comporte como uma pequena esfera que gira em torno do seu próprio eixo.” Mas adiante, explicando a figura 6.26, em nota de rodapé informa: “Como discutido anteriormente, o elétron tem propriedades de partícula e de onda. Assim, a imagem de um elétron como uma esfera carregada com rotação é, a rigor, apenas uma representação útil que nos ajuda a entender as duas direções do campo magnético que um elétron pode ter.” - o grifo é meu.
As referências acima foram localizadas nos livros de química geral, ou seja, para uma apresentação introdutória do assunto. Nas literaturas de química inorgânica temos no autor Gary L. Miessler (Química Inorgânica, Ed. Pearson, 5ª ed., 2014, pág. 18): “... é comum atribuir o momento magnético de um elétron a sua rotação - como se um elétron fosse uma pequena barra magnética - com a orientação do campo magnético do vetor sendo uma função da direção de rotação (sentido anti-horário versus sentido horário). No entanto, o spin de um elétron é uma propriedade mecânica puramente quântica. A aplicação da mecânica clássica para um elétron e imprecisa”. O mesmo ocorre com Mark Weller (Química Inorgânica, Ed. Bookman, 6ª ed., 2017, pág. 11): “... Estes números quânticos adicionais relacionam-se ao momento angular intrínseco do elétron, o seu spin. Tal nome sugere que um elétron pode ser considerado como tendo um momento angular que surge do seu movimento de rotação, semelhante ao movimento de rotação diário da Terra à medida que ela viaja em sua órbita anual ao redor do Sol. Entretanto, o spin é uma propriedade puramente quanto-mecânica, e essa analogia deve ser vista com muito cuidado”. Já a autora Catherine E. Housecroft (Química Inorgânica, Ed. Gen/LTC, 4ª ed., 2013, item 1.6) declara: “... Em um modelo clássico, um elétron é considerado como girando em torno de um eixo que passa através dele e tendo momento angular devido a essa rotação (momento angular de spin), ...” e não faz nenhuma menção sobre a inadequabilidade da analogia do movimento rotacional.
Eu gostaria de fazer comparações sobre isso levando em conta os livros de físico-química de nível superior, mas eu não tenho títulos disponíveis para isso.
No ensino médio, o autor Eduardo Fleury Mortimer (Química, Ed. Scipione, 3ª ed., 2016, pág. 179) aborda o assunto quando fala sobre o modelo atômico atual da seguinte forma: “O spin do elétron muitas vezes é interpretado como o sentido da rotação do elétron em torno de seu eixo, o que não é muito adequado, pois implica assumir que o elétron é apenas uma partícula”. (o grifo é meu). Já os autores Marta Reis (Química, Ed. Ática, 1ª ed., 2013) e Ricardo Feltre (Química, Ed. Moderna, 7ª ed., 2008) se calam sobre o assunto (não há menção da propriedade do spin. Nota: a 6ª ed., 2004 apresenta o conceito de spin como partícula rotacional).
Sabe-se que a simplificação da ideia do elétron dotado de movimento rotacional é um enorme simplificador, principalmente para os estudantes júniores ou estudantes revisionistas sem necessidade desse aprofundamento, visto que a ideia de spin não tem paralelo no mundo macroscópico. De qualquer maneira, acredito que ao se mencionar o assunto na literatura para o ensino superior deveria acompanhar a ideia que já tem precedente expresso na literatura do ensino médio, a saber, que a analogia não é muito adequada e que deve ser vista com cuidado, além de uma nota salientando que o modelo atômico atual, que contempla a luz como onda e partícula, exige a aceitação da propriedade intrínseca do spin para o elétron, assim como a massa e a carga, porém sem fazer analogia ao movimento rotacional dele.
Muito bom, parabéns...
conteúdo excelente Professor!
Oi. Concordo e descordo. Assim como o elétron tem massa, nada impede dele ter rotação horário e anti-horário quando ele está sendo tratado como partícula, por isso temos a dualidade. Na mecânica quântica mesmo sendo o elétron tratado como onda, o 1/2 foi inserido nos cálculos por causa do meio giro dele na forma de partícula, por isso chegou-se ao valor de raiz de 75. Então, enquanto existir a dualidade, podemos dizer que os dois chegam ao mesmo conceito de spin. No Atkins diz que de acordo com a mecânica quântica um elétron tem dois estados de spins e que tbm podemos imaginar um elétron girando no seu eixo.
Como você disse, no atkins diz que "podemos imaginar um elétron girando no seu eixo", e não que o spin é gerado pela rotação do elétron em torno do seu próprio eixo.
você poderia explicar em um próximo vídeo com se forma o magnetismo?
Vlww professor!!!!!
Obrigado pela aula. Ajudou muito.
Analia Almada Fico feliz em ajudar.
Aula muito massa!!! Valeu!
Parabéns pela aula! É realmente triste ver professores de química dizendo que o spin é a rotação do elétron. Deve ser curioso se o aluno perguntar qual seria a velocidade desta rotação 😅
Ótima contextualização histórica sem comprometer a didática. Evitar o positivismo evita por tabela o esquecimento da história da ciência. Muitos autores forçam a barra..."limpam" das incertezas experimentais e até conceituais para ganharem na didática. Mas o que essa tática ajuda de fato? ...formar uma miríade de papagaios.
Ótima explanação, máxima venia uma onda circularmente polarizada gira sim. Outra coisa é o vernáculo, o SOMATÓRIO NÃO, a SOMATÓRIA SIM; a raiz é SOMA que é uma palavra feminina....
As duas formas estão corretas: "somatório" e "somatória", conforme registrado no Volp (Vocabulário Ortográfico da Língua Portuguesa)
Olá nobre colega de profissão! Tudo bem? Parabéns pela sua iniciativa e pelos vídeos de excelente qualidade! Se não se incomodar, gostaria de saber qual o programa de edição você usa?
Obrigado!
muito bom, ta de parabéns
Show de aula! Professor tenho algumas perguntas: na representação projetiva a orbita poderia estar em toróide e não circulo ? Se sim, haveria alguma relação entre o Spin e ao menos UMA volta do eletron em torno de si mesmo ? Dado que tudo o que "orbita" em torno de algo, ainda que não seja giro livre, precisaria dar ao menos uma volta não contada em torno de si mesmo ?
Muito bom, obrigado!
Parabens |Mestre. Nunca vi uma explicação tão séria e rigorosa. Parabéns. Obrigado.
Professor seus vídeos são ótimos, parabéns! Estamos estudando sobre o assunto e após assistir todos e questionar com alguns amigos tenho duas dúvidas: 1)Por que cada nível de energia tem uma limitação em relação a quantidade de elétrons e 2) Por que algumas órbitas pode conter um número de elétrons maior ou menor que outras?Desde já, muito obrigada!! Abraçoo! =)
Oi Priscila, é um pouco complicado responder isso nos comentários, mas vamos ver se consigo. Os níveis de energia vem a resolução da Equação de Schrodinger. Alguns níveis possuem mais de uma solução possível, e possuem valores degenerados. No caso do nível 2, temos 4 função (que chamamos de 2s 2px 2py e 2pz), são quatro funções possíveis com a mesma energia. Isso vem de um resultado matemático. O nível 1, possui uma única função como solução. Isso é parecido quando resolvemos uma equação do segundo grau e o delta é 0. Nesse caso temo uma única raiz, mas na verdade são duas raízes com o mesmo valor (pode-se dizer que é um solução degenerada). A quantidade de elétrons pro níveis é uma consequência direta o princípio da exclusão de Pauli, que é o parâmetro da "construção do átomo". A justificativa do princípio não dá para apresentar aqui ... bom, apesar de simplória espero que tenha entendido a idea.
Prof. muito obrigado pelos seus vídeos! ano que vem eu devo entrar em contato com o senhor para agendar algumas aulas particulares. Gostaria de me aprofundar em estequiometria. abraços!
Eu sei alemão , me senti a poliglota agora HAHA.
Boa aula!!
Qual é essa playlist?
Muito bom
Estou bastante impressionado com o nível de detalhes históricos decorrentes das descobertas envolvendo os fenômenos atômicos, acompanhei todas as aulas, porem com um certo grau de dificuldade nas contas mas estou melhorando cada dia mais. Esse grupo de aulas foi bastante didático e detalhado, aos que tiverem interesse pesquisem as séries do Prof. Jim Al-Khalili que são (sugiro assistir na ordem)
1 - O Átomo (em 3 episódios)
2 - com legendas em PT_BR Os Segredos da Física Quântica #1/2 (Documentário)3 - Um adicional para aqueles que buscam mais conhecimento nesta área, tem também esta playlist bem detalhada -> ua-cam.com/play/PL193BC0532FE7B02C.html
Parabéns pelo trabalho Prof. Antonio e que tenha continuação esta série de aulas.
Renato, obrigado mesmo pelas sugestões, foram de grande valia.
Excelente série! Muito obrigado, está me ajudando bastante no curso de graduação.
Gostaria de saber se a série será continuada ?
+Murilo pires galvao Oi Murilo, eu ainda teria alguns pontos para falar nessa série, a análise do núcleo, a descoberta do nêutron, radioatividade, etc . Provavelmente, quando eu conseguir elaborar esses vídeos (o tempo está corrido), devo colocá-los no quadro FilosoQuímica. Os assuntos de aulas formais vão para o MegaQuímica.
prof. poderia me explicar o significado físico de uma onda eletromagnética? aquelas "ondas" que vemos nos livros são funções trigonométricas sen e cos? como explicaria a alguém ,fisicamente falando, uma onda eletromagnética? desde já um muito obrigado pelo seus preciosos vídeos.
Pergunta difícil Kaunis ... uma onda eletromagnética é uma propagação no espaço de uma campo elétrico e um campo magnético, invisíveis, porém sensíveis. O comportamento das propriedades dessas ondas (e de quaisquer outras), são representados pro uma função seno, no sentido de termos uma variação de máximo e mínimo de sua amplitude. Um comportamento idêntico ao de uma onda no mar, ou de uma onda em uma corda (quando olhamos em uma dimensão). Isso ajuda?
Obrigado professor! deu uma clariada! o que me conforta é saber que não sou o único que tem dificuldade em entender uma onda eletromagética :)
ah, prof. o senhor poderia indicar um bom livro para estudar estequiometria?
O Spin é contra intuitivo, é uma grandeza intrínseca, o fóton tem Spin porém não tem massa então não pode girar em torno de si mesmo.
Existe um outro modelo de momento angular próprio para partículas fundamentais que consegue representar como tal funciona
Em relação ao que o valor de Ms é uma propriedade intrínseca do elétron e que na verdade não quer dizer que elétron faça uma rotação em torno de se mesmo, pq uma partícula/onda de elétron não poderíamos fazer essa imaginação - Uma onda rotacionando em torno de se mesma. Mas o problema é que livros como o BROWN e o LEE afirmam exatamente isso: "O elétron aparentemente comportava-se como se fosse uma esfera minúscula rodando em torno do seu próprio eixo". (BROWN, p. 200)
Como proceder nessa interpretação professor? Só o entendimento dos orbitais já é tão complicado. Acho que analogias didáticas acabam por desnortear o verdadeiro significado de como as coisas se comportam.
Poxa professor, o que aconteceu com o áudio? Mas de qualquer forma, ótima aula como de praxe.
Eu troquei o microfone ... mas foi só nessa aula.
tentei acessar o site que você pegou o experimento, o www.toustequantique.fr e não consegui acessar, se puder rever o link por favor, gostaría de acessá-lo.
Professor, mais um questionamento kkkkkk
Hoje, eu tava discutindo uma questão com outro colega. Ele flw que a seta para cima assume valor de spin negativo. E seta para baixo tem valor positivo.
No entanto, no Atkins essa leitura é ao contrário. E aí?
Então, acredito que nos livros mais antigos usa-se "para baixo positivo", e acredito (mas não tenho certeza) que seja padronizado pela regra da mão direita, onde com o polegar para baixo o giro dos dedos é em sentido horário. Quando falaram isso a primeira vez para mim no EM, foi com esse pedrão. Entretanto quando temos de definir o Spin total, principalmente quando estudamos complexos, usamos "para cima como positivo". Ex.: Um complexo de Fe(III) spin alto tem cinco elétrons desemparelhados, e falamos que ele tem S=5/2, e não S=-5/2. Eu uso o padrão "mais lógico" ... "para cima positivo". Não há problema em mudar, desde que deixe claro no início o padrão usado.
Se o elétron apresenta natureza dual (onda/particula), será que não poderiamos usar sua natureza particular pra explicar que o spin seria a rotação? Aceitar que ele tem spin e pronto acho complexo, afinal em ciência para derrubar uma teoria precisamos apresentar outra que seja melhor, e não simplesmente negar uma. Não estou fazendo uma crítica, só uma argumentação. De onde veio a concepção de que o spin vem do giro do elétron em torno de si mesmo? Do nada? 🤔🤔🤔
Não entendi a palavra metáfora. Pq no vídeo anterior, cê flw que o spin É a rotação do elétron no seu próprio eixo. só que nesse vc flw que a onda não faz essa rotação, que é complicado imaginar isso. o spin quer dizer o sentido ou não que o eletro gira em torno do núcleo?
Thercio, a aula anterior foi sobre momento angular, e para fazer o link com essa aula eu devo ter usado o "senso comum" sobre o spin. Nessa aula eu usei argumentos para mostrar que a definição de spin = rotação não passa e uma metáfora. O spin é um propriedade intrínseca do elétron associada a um outro tipo de momento angular, e que a ideia de rotação é simplesmente inconcebível sob a ótica de mecânica quântica.
por isso que ainda não exste uma teoria universal, como podem achar equações e cegamente achar que esta correlacionada com a realidade física da matéria?
ah! devemos só saber que o elétron tem um spin e ficar satisfeito com isso. Nada de tentar saber como que isso acontece! kkkkkkkkk
ÓTIMOS VIDEOS. MAS SE ME PERMITE , GERLACH FUMAVA CACHIMBO E NÃO CHARUTO. QUANTO AO COMENTÁRIO FEDORENTO, DEPRECIATIVO, ISSO FOI A CAUSA QUE LEVOU A OBSERVAÇÃO DO FENÔMENO. NORMALMENTE OS TALENTOS E OS GÊNIOS NÃO SÃO POLITICAMENTE OU SOCIALMENTE CORRETOS !!!!
Ensinam errado é ponto final...... que coisa típica do Brasil...
Excelente!