De acordo com o princípio da exclusão de Pauli, dois elétrons não podem ter os quatro números quânticos iguais.
Um elemento
possui seu elétron mais energético com:
Determine:
- o subnível correspondente
- o elemento químico
- sua configuração eletrônica
Passo 1
O enunciado nos dá o elétron mais energético com os números quânticos:
O que é pedido:
- Determinar o subnível correspondente a esses números quânticos.
- Identificar o elemento químico cuja última adição (elétron mais energético) tem esses números quânticos.
- Escrever a configuração eletrônica desse elemento.
Passo 2
Interpretando
para achar o subnível (a “letra” do orbital).
- O número quântico azimutal
relaciona-se com o tipo de orbital: -
- Aqui
, portanto o subnível é . - Como
, o subnível é o .
Observação adicional (útil na prova): o número magnético
determina qual orbital dentro do subnível
(
para
);
identifica um dos cinco orbitais
. O spin
indica que esse elétron tem spin “para baixo”. Isso identifica um elétron específico, mas não altera qual é o elemento — só diz que o elétron ocupa o orbital
com spin negativo.
Passo 3
Como decidir o elemento a partir do fato “elétron mais energético em
”?
- Em química inorgânica/estruturas atômicas, o “elétron mais energético” costuma ser entendido como o último elétron adicionado seguindo a regra de Aufbau (ordem de preenchimento).
- A ordem de preenchimento relevante até aí é:
(isto é, os elétrons ocupam primeiro e depois começam a preencher .) - Para que o último elétron adicionado esteja em
, precisamos estar no primeiro elemento que começa a preencher , ou em algum dos seguintes da série de transição. O primeiro elemento que tem configuração terminando em é o escândio.
Passo 4
Contagem explícita dos elétrons (para achar o número atômico
).
- Preencher os níveis inferiores completamente:
Somando: . Isso corresponde ao gás nobre com . - Em seguida, conforme a ordem de Aufbau, para chegar ao primeiro elétron em
adiciona-se primeiro (mais dois elétrons) e depois um elétron em : - Portanto o número atômico do elemento é
, que é o elemento Escândio, símbolo .
Passo 5
Escrever a configuração eletrônica do Escândio.
- Configuração completa (ordem usual escrita):
- Notação condensada (usando o gás nobre
para os níveis preenchidos até ):
Comentário de prova/pequeno lembrete: o fato de o elétron ter
só identifica seu spin; tanto faz se é
ou
para identificar o elemento — o que importa é o orbital (
) onde está o elétron mais energético.
Resposta
Escândio (
),