(Cefet - CE) Os quatro números quânticos do elétron diferenciador de um átomo são:
Observação: Elétron emparelhado.
O número atômico do átomo citado é:
a) 53. Resolução:
b) 46 .
c) 43 .
d) 48 .
Observação: Elétron emparelhado.
O número atômico do átomo citado é:
a) 53. Resolução:
b) 46 .
c) 43 .
d) 48 .
Passo 1
O enunciado dá os quatro números quânticos do elétron diferenciador:
Observação do enunciado: “Elétron emparelhado.”
O que se pede: determinar o número atômico do átomo entre as alternativas:
a) 53.
b) 46.
c) 43.
d) 48.
a) 53.
b) 46.
c) 43.
d) 48.
Passo 2
O que representam esses números quânticos (explicação didática, passo a passo):
- O número quântico principal
indica a camada/nível de energia. Aqui → estamos na quarta camada. - O número quântico azimutal
indica o tipo de subnível: , , , . Aqui → subnível . - O número magnético
indica qual orbital dentro do subnível (valores de vão de até ). Aqui identifica uma das cinco orbitais do subnível . - O número de spin
indica a orientação do spin do elétron: (spin “para cima”) ou (spin “para baixo”). O enunciado diz também que o elétron é emparelhado, ou seja, nesse mesmo orbital existe outro elétron com spin oposto.
Resumo útil: o elétron diferenciador pertence ao orbital
(camada
, subnível
), e nesse orbital ele está emparelhado.
Passo 3
Interpretando isso para identificar o elemento:
- O elétron diferenciador é o último elétron adicionado ao átomo neutro no estado fundamental. Como ele está em
, o elemento deve ter elétrons no subnível . - Além disso, como ele está emparelhado, o subnível
já tem pelo menos um elétron de spin oposto no mesmo orbital — isto indica que houve pareamento no subnível (ou seja, o não está com apenas elétrons totalmente desemparelhados e vazios).
Passo 4
Aplicando isso às alternativas (verificando a configuração eletrônica típica de cada uma):
- Alternativa (a)
(iodo): configuração termina em . O elétron diferenciador em íon/neutro corresponde a ( ), não a . Portanto não atende . - Alternativa (c)
(tecneto): configuração típica é . O subnível em está meio preenchido e os elétrons são, em grande parte, desemparelhados (meio preenchimento → spins paralelos). O elétron diferenciador aqui não é um elétron emparelhado no . Portanto não atende a observação “elétron emparelhado”. - Alternativa (d)
(cádmio): configuração é . O último elétron acrescentado ao átomo neutro (diferenciador) corresponde ao ( ), não a um elétron com . Logo não atende . - Alternativa (b)
(paládio): configuração eletrônica conhecida é, de forma característica, (com na prática). Aqui o subnível está completamente preenchido ( ), ou seja, todos os orbitais estão emparelhados. O elétron diferenciador que completa o pertence ao subnível com e é emparelhado — isto casa exatamente com os dados do enunciado.
Passo 5
Contagem simples para confirmar
do paládio:
- O gás nobre
corresponde a elétrons. - Adicionando os
elétrons do obtemos .
Logo o átomo com configuraçãotem número atômico .
Passo 6
Comentário sobre a anotação confusa do enunciado: o enunciado escreveu
que mistura a seta “para baixo” com o valor
; isso é provavelmente um detalhe de escrita. O importante (e claro) é a observação “elétron emparelhado” e os números
que apontam para um elétron no orbital
emparelhado. Dentre as alternativas, apenas
(paládio) satisfaz esses requisitos.
Resposta
b) 46.