Dê as configurações eletrônicas dos átomos e íons, e os números quânticos do elétron mais energético.
N
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Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente escrever as configurações eletrônicas dos átomos e íons, e também os números quânticos do elétron mais energético do elemento nitrogênio (N). Isso envolve conhecimentos de estrutura eletrônica dos átomos e dos números quânticos que descrevem os elétrons nos átomos.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender as configurações eletrônicas. A configuração eletrônica mostra como os elétrons estão distribuídos nas diferentes camadas e subníveis de energia ao redor do núcleo do átomo. Para o nitrogênio (N), que tem número atômico 7, isso significa que ele tem 7 elétrons.
Passo 3
Vamos distribuir os 7 elétrons nas camadas. As camadas são representadas pelos números 1, 2, 3, etc., e cada camada tem subníveis como s, p, d, etc. A ordem de preenchimento dos subníveis segue o diagrama de Aufbau:
1s² 2s² 2p³
Então, a configuração eletrônica do átomo de nitrogênio é
.
Passo 4
Agora, se estivermos falando de íons, precisamos considerar a perda ou ganho de elétrons. Por exemplo:
- Íon N³⁻: Ganha 3 elétrons, totalizando 10 elétrons. A configuração será
. - Íon N³⁺: Perde 3 elétrons, ficando com 4 elétrons. A configuração será
.
Passo 5
Agora, vamos falar sobre os números quânticos do elétron mais energético. Os números quânticos são quatro números que descrevem as propriedades de um elétron em um átomo:
- Número quântico principal (n): Indica a camada onde o elétron está.
- Número quântico azimutal (l): Indica o subnível (s, p, d, etc.).
- Número quântico magnético (m_l): Indica a orientação do orbital.
- Número quântico de spin (m_s): Indica a direção do spin do elétron.
Passo 6
Para o nitrogênio, o elétron mais energético está no subnível 2p. Então, vamos determinar os números quânticos:
- n = 2: Porque está na segunda camada.
- l = 1: O subnível p corresponde a l = 1.
- m_l: Pode ser -1, 0 ou +1 para p, vamos escolher, por exemplo, 0.
- m_s: Pode ser +½ ou -½. Vamos escolher +½.
Então, os números quânticos para o elétron mais energético do nitrogênio são
,
,
e
.
Resposta
A configuração eletrônica do átomo de nitrogênio (N) é
. Para o íon N³⁻, a configuração é
e para o íon N³⁺ é
. Os números quânticos do elétron mais energético do nitrogênio são
,
,
e
.