Assinale a alternativa em que o elemento químico cuja configuração eletrônica, na ordem crescente de energia, finda em
:
a) grupo 3 e
período.
b) grupo 14 e
período.
c) grupo 14 e
período.
d) grupo 15 e
período.
e) grupo 5 e
período.
a) grupo 3 e
b) grupo 14 e
c) grupo 14 e
d) grupo 15 e
e) grupo 5 e
Passo 1
O enunciado pede que identifique a alternativa correta para o elemento cuja configuração eletrônica (na ordem crescente de energia) termina em
. As alternativas dão combinações de grupo e período; preciso descobrir a qual grupo e período corresponde esse elemento. Informação dada: a configuração termina em
.
Passo 2
Entendendo a notação e o que o final da configuração significa. Quando dizemos que a configuração termina em
estamos dizendo que, além de um núcleo e de um “núcleo eletrônico” que agrupamos por conveniência, os elétrons mais externos ocupam:
- a subcamada
com elétrons; e - a subcamada
com elétrons.
Em linguagem prática, isso significa que, após o preenchimento das camadas internas (o “core”), há
elétrons além desse core.
Passo 3
Identificar o core (gás nobre anterior) e quantos elétrons ele representa. As camadas internas até antes de
correspondem ao gás nobre argônio, cujo número de elétrons é
. Em notação: o core é
com
elétrons. (Explicação rápida:
equivale a
, totalizando
.)
Passo 4
Calcular o número atômico
do elemento somando os elétrons do core com os elétrons das subcamadas finais. Assim:
O elemento de número atômico
é o vanádio (símbolo V), mas o que nos interessa aqui é o grupo e o período.
Passo 5
Determinar o período. O período de um elemento é o maior número quântico principal
das camadas ocupadas na configuração. Aqui o maior
presente é
(pela subcamada
), logo o elemento está no
período.
Passo 6
Determinar o grupo. Para os metais de transição da série
(período
), a numeração do grupo (sistema IUPAC) costuma corresponder ao total de elétrons nos orbitais
e
(para os elementos deste início de série). Aqui esse total é
Portanto o elemento pertence ao grupo
.
Observação didática breve: existem exceções famosas (por exemplo o cromo e o cobre) onde a configuração observada no estado fundamental difere ligeiramente do previsto pela ordem simples de Aufbau por questões de estabilidade de meia-subcamada ou subcamada cheia. Mas para
não há essa complicação: trata-se do vanádio, grupo
, período
.
Passo 7
Comparando com as alternativas, a que diz “grupo
e
período” é a correta.
Resposta
e) grupo
e
período.