Dê as configurações eletrônicas dos átomos e íons, e os números quânticos do elétron mais energético.
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:
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, dots
Assim, a configuração eletrônica do Xe é:
Xe: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^10, 4p^6, 5s^2, 4d^10, 5p^6

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 5p. Os números quânticos são:
  • Número quântico principal ( n): Indica o nível de energia. Aqui, n = 5.
  • Número quântico azimutal ( l): Indica o tipo de orbital. Para um orbital p, l = 1.
  • Número quântico magnético ( ml): Indica a orientação do orbital. Para l = 1, ml pode ser -1, 0 ou +1. Vamos escolher ml = 0 para simplificar.
  • Número quântico de spin ( ms): Indica a direção do spin do elétron. Pode ser +12 ou -12. Vamos escolher ms = +12.
Então, os números quânticos do elétron mais energético do Xe são:
n = 5, l = 1, ml = 0, ms = +12

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:
Xe^+
O elétron mais energético agora está no orbital Xe^2+ . Os números quânticos desse elétron serão:
Xe^+

Resposta

As configurações eletrônicas e os números quânticos do elétron mais energético são:
  • Átomo de Xe (Xenon):
    Xe: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^10, 4p^6, 5s^2, 4d^10, 5p^6
    Números quânticos do elétron mais energético:
    n = 5, l = 1, ml = 0, ms = +12
  • Íon $ Xe^+ $:
    Xe^+
    Números quânticos do elétron mais energético:
    Xe^+ : 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^10, 4p^6, 5s^2, 4d^10, 5p^5

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