Dê as configurações eletrônicas dos átomos e íons, e os números quânticos do elétron mais energético.
Xe
Xe
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente dar as configurações eletrônicas dos átomos e íons de Xenon (Xe) e também os números quânticos do elétron mais energético. Isso está relacionado ao estudo da estrutura eletrônica dos elementos na química, que ajuda a entender como os elétrons estão distribuídos ao redor do núcleo do átomo. Para resolver, vamos precisar saber como preencher os orbitais eletrônicos e entender os números quânticos que descrevem a posição desses elétrons.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a configuração eletrônica do átomo neutro de Xenon. Xenon tem o número atômico 54, o que significa que possui 54 elétrons. Para distribuir esses elétrons nos orbitais, seguimos a ordem de energia dos orbitais:
Assim, a configuração eletrônica do Xe é:
Passo 3
Agora, vamos determinar os números quânticos do elétron mais energético no átomo neutro de Xenon. O elétron mais energético é o último elétron que foi adicionado, ou seja, aquele no nível de energia mais alto.
Na configuração do Xe, o último elétron está no orbital
. Os números quânticos são:
- Número quântico principal (
): Indica o nível de energia. Aqui, . - Número quântico azimutal (
): Indica o tipo de orbital. Para um orbital , . - Número quântico magnético (
): Indica a orientação do orbital. Para , pode ser -1, 0 ou +1. Vamos escolher para simplificar. - Número quântico de spin (
): Indica a direção do spin do elétron. Pode ser ou . Vamos escolher .
Então, os números quânticos do elétron mais energético do Xe são:
Passo 4
Em relação aos íons de Xenon, é importante saber que Xenon é um gás nobre e geralmente não forma íons facilmente porque seus orbitais externos já estão completamente preenchidos, o que o torna bastante estável. No entanto, sob condições específicas, Xenon pode formar alguns íons, como $ Xe^+ $ ou $ Xe^{2+} $, removendo elétrons dos orbitais mais energéticos.
Vamos considerar o íon $ Xe^+ $:
A configuração eletrônica de $ Xe^+ $ será a mesma do Xe, menos um elétron. Então:
O elétron mais energético agora está no orbital
. Os números quânticos desse elétron serão:
Resposta
As configurações eletrônicas e os números quânticos do elétron mais energético são:
-
Átomo de Xe (Xenon):
Números quânticos do elétron mais energético:
-
Íon $ Xe^+ $:
Números quânticos do elétron mais energético: