Exercícios Resolvidos de Estrutura Eletrônica e Tabela Periódica

Peter Atkins & Loretta Jones. Princípios da Química, 5ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2012, pp 52-1.84.

Os elementos N, P, As, Sb e Bi estão no mesmo grupo da Tabela Periódica. Escreva a configuração eletrônica esperada para os estados fundamentais desses elementos e prediga quantos elétrons desemparelhados, se algum, cada átomo tem.

Passo 1

Se aqueles caras estão todos no mesmo grupo da tabela periódica, a gente sabe que as configurações eletrônicas deles tem algo em comum: todas vão terminar com o mesmo número quântico secundário ( l ) e o mesmo número sobrescrito (número de elétrons no subnível), mas em níveis diferentes ( n ).

O ideal é você decorar o diagrama de Pauling, mas se ainda quiser dar uma olhada, pega aí:

E dá uma olhada na tabela periódica pra ver o número atômico daquela galera do enunciado, porque a gente precisa saber quantos elétrons cada um deles tem.

7N 15P 33As 51Sb 83Bi

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Passo 2

Hora de fazer a distribuição eletrônica da galera:

N 7   :   1 s 2   2 s 2   2 p 3

P :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 3 15  

A s 33   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 3

S b 51   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6   5 s 2   4 d 10   5 p 3  

B i 83   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6   5 s 2   4 d 10   5 p 6   6 s 2   4 f 14   5 d 10   6 p 3

Como o esperado, todas as configurações terminam no mesmo tipo de subnível mas em camadas diferentes. Ainda bem!

Passo 3

Pra ver se existem elétrons desemparelhados a gente vai fazer o diagrama das caixinhas do subnível mais energético.

Agora prestenção, as caixinhas só dependem do l e não do n , então elas vão ser iguais pra todos os átomos pedidos.

Vai ser assim:

E como a gente vê aí em cima, todos os 3 elétrons estão sozinhos em suas caixinhas. Ou seja, estão sem par, desemparelhados.

Isso acontece para os átomos dos 5 elementos pedidos no enunciado.

Resposta

N 7   :   1 s 2   2 s 2   2 p 3

P :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 3 15  

A s 33   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 3

S b 51   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6   5 s 2   4 d 10   5 p 3  

B i 83   :   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 6   4 s 2   3 d 10   4 p 6   5 s 2   4 d 10   5 p 6   6 s 2   4 f 14   5 d 10   6 p 3

Cada um possui 3 elétrons desemparelhados.

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