6.49 De acordo com o princípio de exclusão de Pauli, qual das seguintes configurações eletrônicas para os elétrons de valência do átomo de Carbono
em seu estado fundamental é INCORRETA?
a)
b)
(representação simplificada)
c)
a)
b)
c)
Passo 1
O enunciado nos pede para identificar, segundo o princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund, qual representação da configuração eletrônica de valência de um átomo de carbono
, em estado fundamental está incorreta. Vamos usar os conceitos de ocupação de orbitais, princípio de exclusão e regra de Hund.
Passo 2
Em estado fundamental, o carbono tem configuração completa
Os elétrons de valência estão nos orbitais
e
. Pelo princípio de exclusão, cada orbital comporta no máximo dois elétrons com spins opostos. Pela regra de Hund, elétrons em orbitais de mesma energia (subnível
) ocupam orbitais diferentes com spins paralelos.
Passo 3
Analisando a opção (a):
Temos dois elétrons pareados em
e um elétron em cada um dos orbitais
e
, com spins paralelos. Isso respeita o princípio de exclusão e a regra de Hund, logo está correta.
Passo 4
Analisando a opção (b):
É apenas a notação simplificada da mesma distribuição eletrônica, sem detalhar
e
. Não viola nenhum princípio, portanto também está correta.
Passo 5
Analisando a opção (c):
Aqui não há distinção entre dois orbitais diferentes e, do modo como está escrita, sugere dois elétrons de mesmo spin no mesmo orbital
. Isso violaria o princípio de exclusão de Pauli (não se pode ter dois elétrons com mesmos quatro números quânticos). Logo essa configuração está incorreta.
Aqui não há distinção entre dois orbitais
Resposta
c)