3.11- Quantos elétrons desemparelhados existem nos átomos de:
(e) Rb
(e) Rb
Passo 1
O que o enunciado pede: determinar quantos elétrons desemparelhados existem no átomo de rubídio (Rb).
Informações relevantes dadas ou necessárias (que vou usar):
- Símbolo do elemento: Rb.
- Número atômico do Rb:
(ou seja, o átomo neutro de Rb tem elétrons). - Precisarei da configuração eletrônica do átomo para contar os elétrons desemparelhados.
Passo 2
Conceitos que vou usar (explicações didáticas e simples):
- Regra de Aufbau (princípio da construção): os elétrons ocupam orbitais começando pelos de menor energia e seguindo uma ordem típica:
. Isso nos diz em que ordem preencher. - Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital pode conter no máximo
elétrons, com spins opostos. Logo, capacidade dos subníveis: - subnível
: elétrons, - subnível
: elétrons, - subnível
: elétrons, - subnível
: elétrons.
- subnível
- Regra de Hund: em orbitais degenerados (por exemplo, os três orbitais
de mesma energia), os elétrons ocupam primeiro os orbitais vazios com spins paralelos, ou seja, maximiza-se o número de elétrons desemparelhados antes de emparelhar. - Notação de gás nobre:
significa a configuração do criptônio, que reúne elétrons e serve como “núcleo” eletrônico preenchido; assim, para um átomo com elétrons, sobra somente elétron além de .
Passo 3
Determinar a configuração eletrônica do Rb passo a passo, usando que
:
- A configuração completa até o gás nobre anterior (
) é que soma elétrons. - Como o Rb tem
elétrons, colocamos mais elétron no próximo orbital mais baixo em energia, que é o orbital . Portanto a configuração do Rb no estado fundamental é
Passo 4
Interpretar a configuração para contar elétrons desemparelhados:
- O subnível
com notação tem exatamente elétron. - Um orbital
comporta até elétrons; com apenas elétron ele está necessariamente desemparelhado (não há outro elétron com spin oposto para formar par). - Os elétrons representados por
correspondem a subníveis totalmente preenchidos (somatórios de subníveis que aparecem ali), e subníveis totalmente preenchidos não trazem elétrons desemparelhados porque seus orbitais já estão emparelhados segundo o princípio de Pauli.
Passo 5
Conclusão e interpretação final (motivação tipo “na prova”):
- Para resolver rápido na prova: reconheça o número atômico
, coloque a notação de gás nobre anterior se souber (aqui ), e olhe quantos elétrons restam para os orbitais externos. Se o elétron externo está sozinho em um orbital (como ), então há exatamente elétron desemparelhado. - Exemplo comparativo rápido: potássio (
, ) tem configuração e também tem elétron desemparelhado; cálcio ( , ) tem e tem elétrons desemparelhados.