Apresente a distribuição eletrônica e os 4 números quânticos dos seguintes elementos: Silício, Lítio, Carbono, Sódio, Arsênio, Neodímio, Cobre.

Passo 1

Beleza, o enunciado pede duas coisas para cada elemento (Si, Li, C, Na, As, Nd e Cu):
  1. A configuração eletrônica (tipo “1s²2s²2p⁶…”).
  2. Os quatro números quânticos (n, l, mₗ, mₛ) do elétron de maior energia (o de valência).
Matéria que a gente vai usar:
  • Princípio de Aufbau (preenchimento em ordem crescente de n+ℓ);
  • Regra de Hund (um elétron por orbital antes de emparelhar);
  • Princípio de exclusão de Pauli (máx. 2 elétrons por orbital, spins opostos);
  • Definição dos números quânticos:
    • n = nível principal (1,2,3…);
    • ℓ = subnível (0→s, 1→p, 2→d, 3→f);
    • mₗ = orientação do orbital (−ℓ … +ℓ);
    • mₛ = spin (+½ ou −½).
Tranquilo? Então partiu resolver de verdade.

Passo 2

Primeiro a gente monta a configuração eletrônica completa de cada átomo, usando as regras acima e, quando der, atalho por gás nobre entre colchetes:
  1. Lítio (Z=3):
    1s² 2s¹
  2. Carbono (Z=6):
    1s² 2s² 2p²
  3. Silício (Z=14):
    1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²
  4. Sódio (Z=11):
    1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
  5. Arsênio (Z=33):
    [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³
  6. Cobre (Z=29):
    [Ar] 3d¹⁰ 4s¹
  7. Neodímio (Z=60):
    [Xe] 4f⁴ 6s²

Passo 3

Agora, pra cada um, vamos achar os quatro números quânticos do elétron que entrou por último (o de maior energia). Lembre que a gente sempre coloca primeiro spin +½, depois −½ se precisar emparelhar.
  1. Lítio, elet. de valência em 2s¹:
    n=2; ℓ=0 (s); mₗ=0; mₛ=+½
  2. Carbono, segundo elétron em 2p (config. 2p²):
    – Ao preencher 2p, primeiro vai um em mₗ=−1, depois um em mₗ=0, ambos com mₛ=+½.
    n=2; ℓ=1 §; mₗ=0; mₛ=+½
  3. Silício, segundo elétron em 3p (3p²):
    mesma lógica do C:
    n=3; ℓ=1; mₗ=0; mₛ=+½
  4. Sódio, elétron em 3s¹:
    n=3; ℓ=0; mₗ=0; mₛ=+½
  5. Arsênio, terceiro elétron em 4p (4p³):
    – 4p¹→mₗ=−1(+½), 4p²→mₗ=0(+½), 4p³→mₗ=+1(+½).
    n=4; ℓ=1; mₗ=+1; mₛ=+½
  6. Cobre, elétron único em 4s¹:
    n=4; ℓ=0; mₗ=0; mₛ=+½
  7. Neodímio, segundo elétron em 6s (6s²):
    – o primeiro é +½, o segundo (nosso “último”) fica com spin −½.
    n=6; ℓ=0; mₗ=0; mₛ=−½

Resposta

Silício (Z=14)
Config: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^2
(n,ℓ,mₗ,mₛ) do último: (3,1,0,+½)
Lítio (Z=3)
Config: 1s^2,2s^1
(n,ℓ,mₗ,mₛ): (2,0,0,+½)
Carbono (Z=6)
Config: 1s^2,2s^2,2p^2
(n,ℓ,mₗ,mₛ): (2,1,0,+½)
Sódio (Z=11)
Config: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^1
(n,ℓ,mₗ,mₛ): (3,0,0,+½)
Arsênio (Z=33)
Config: [Ar],3d^10,4s^2,4p^3
(n,ℓ,mₗ,mₛ): (4,1,+1,+½)
Neodímio (Z=60)
Config: [Xe],4f^4,6s^2
(n,ℓ,mₗ,mₛ): (6,0,0,−½)
Cobre (Z=29)
Config: [Ar],3d^10,4s^1
(n,ℓ,mₗ,mₛ): (4,0,0,+½)

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