A configuração eletrônica do átomo de oxigênio no estado fundamental é
. Considerando o último subnível dessa configuração eletrônica assinale a única alternativa que contém os valores dos números quânticos principal, secundário, magnético e de spin para o último elétron deste subnível.
a)
.
b)
.
c)
e
d)
.
e)
.
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que o oxigênio, no estado fundamental, tem configuração eletrônica 1s² 2s² 2p⁴. A pergunta quer os quatro números quânticos (principal n, azimutal l, magnético mₗ e spin mₛ) do “último elétron” do subnível 2p.
Conteúdo: números quânticos e regras de preenchimento (Princípio de Pauli e Regra de Hund). Vamos precisar lembrar:
Conteúdo: números quânticos e regras de preenchimento (Princípio de Pauli e Regra de Hund). Vamos precisar lembrar:
- n: nível principal
- l: forma do orbital (s → 0, p → 1, d → 2…)
- mₗ: orientação do orbital (–l … 0 … +l)
- mₛ: spin (+½ ou –½)
Depois, comparar com as alternativas e escolher a que bate.
Passo 2
Identificando o subnível do “último elétron” pedido: é o 2p⁴. Então já temos:
n = 2
l = 1 (porque é um orbital p)
n = 2
l = 1 (porque é um orbital p)
Passo 3
Agora, quantos orbitais p temos? São três, com mₗ = –1, 0 e +1. A regra de Hund diz: primeiro a gente coloca um elétron em cada orbital, todos com mesmo spin (o de maior energia é +½), depois a gente emparelha começando pelo orbital de menor energia (mas, como os três p são degenerados, em geral clássico colocamos no primeiro ml que usar, digamos mₗ = –1).
Preenchimento de 2p⁴:
- elétron 1 → mₗ = –1, mₛ = +½
- elétron 2 → mₗ = 0, mₛ = +½
- elétron 3 → mₗ = +1, mₛ = +½
- elétron 4 → emparelha o primeiro: mₗ = –1, mₛ = –½
Então, o “último elétron” (o quarto) teria mₗ = –1 e mₛ = –½.
Passo 4
Vamos ver nossas conclusões:
n = 2
l = 1
mₗ = –1
mₛ = –½
n = 2
l = 1
mₗ = –1
mₛ = –½
Comparando com as alternativas:
a) 2, 0, +1 e +1/2 → l errado
b) 2, 1, –1 e +1/2 → só o spin tá trocado
c) 4, 2, +1 e –1/2 → n e l errados
d) 4, 0, –1 e +1/2 → idem
e) 0, –1, +1/2, 2 → bagunçado
a) 2, 0, +1 e +1/2 → l errado
b) 2, 1, –1 e +1/2 → só o spin tá trocado
c) 4, 2, +1 e –1/2 → n e l errados
d) 4, 0, –1 e +1/2 → idem
e) 0, –1, +1/2, 2 → bagunçado
A única que acerta n=2, l=1 e mₗ=–1 é a letra b, embora o sinal do spin esteja trocado ali. Mas é a única que casa com os três primeiros números quânticos.
Resposta
Letra b) 2, 1, –1 e +1/2.