As configurações eletrônicas (nos estados fundamentais) listadas abaixo estão incorretas. Explique quais foram os erros cometidos em cada uma e escreva a configuração correta.
1 s^{2} 2 s^{4} 2 p^{6} 3 s^{2}

Passo 1

O enunciado pede duas coisas: (1) explicar quais erros existem na configuração eletrônica fornecida e (2) escrever a configuração correta no estado fundamental. A configuração dada é 1\,s^{2}\;2\,s^{4}\;2\,p^{6}\;3\,s^{2}.
Informações fornecidas pelo enunciado:
  • A configuração proposta para o estado fundamental é 1\,s^{2}\;2\,s^{4}\;2\,p^{6}\;3\,s^{2}.

Passo 2

Conceitos e regras que precisamos usar (explicação didática, sem pular etapas):
  1. Capacidade de subsíndicos: cada tipo de subsíntese tem um número máximo de elétrons dado por
\text{s: }2,\qquad \text{p: }6,\qquad \text{d: }10,\qquad \text{f: }14.
Isso vem do número de orbitais no subshell multiplicado por 2 (um elétron com spin para cada sentido possível). Por exemplo, o subshell p tem três orbitais (p_x,p_y,p_z), cada um aceita até 2 elétrons, então 3\times2=6.
  1. Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital pode conter no máximo dois elétrons com spins opostos. Dessa regra segue-se diretamente a capacidade dos subshells citada acima.
  2. Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento): no estado fundamental, os elétrons ocupam os orbitais de menor energia primeiro, seguindo a sequência usual
1s \rightarrow 2s \rightarrow 2p \rightarrow 3s \rightarrow 3p \rightarrow 4s \rightarrow 3d \rightarrow \dots
(para elementos leves até aqui basta essa ordem).
  1. Regra de Hund (comportamento dentro de subshells degenerados): ao preencher orbitais degenerados (ex.: os três 2p), primeiro coloca-se um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de parear elétrons.
Vou usar essas regras passo a passo para identificar o erro.

Passo 3

Verificando a configuração dada e identificando o erro direto:
A configuração escrita é 1\,s^{2}\;2\,s^{4}\;2\,p^{6}\;3\,s^{2}.
  • Pela regra de capacidade de subshell (Passo 2), o subshell 2s só aceita até 2 elétrons. Então a parte 2\,s^{4} é impossível: ela viola o princípio de Pauli e a capacidade máxima do subshell s.
  • Para entender melhor a situação, conto o número total de elétrons indicado pela configuração incorreta:
2 + 4 + 6 + 2 = 14.
Ou seja, a configuração (mesmo incorreta) corresponde a um átomo com 14 elétrons (número atômico Z=14, que é o silício).

Passo 4

Como corrigir: redistribuir os 14 elétrons obedecendo às regras (Aufbau + capacidades):
Preenchemos os orbitais na ordem de menor energia, anotando quantos elétrons cada passo acomoda:
  • 1s acomoda 2 elétrons: sobra 14-2=12.
  • 2s acomoda 2 elétrons: sobra 12-2=10.
  • 2p acomoda 6 elétrons: sobra 10-6=4.
  • Próximo é 3s: acomoda 2 elétrons: sobra 4-2=2.
  • Finalmente os 2 elétrons restantes vão para 3p: ficam como 3p^{2}.
Portanto a distribuição correta dos 14 elétrons, respeitando capacidades e ordem de preenchimento, é
1\,s^{2}\;2\,s^{2}\;2\,p^{6}\;3\,s^{2}\;3\,p^{2}.

Passo 5

Comentário prático e dica para a prova (jeito fácil de aplicar essa ideia):
  • Sempre verifique primeiro se algum expoente ultrapassa a capacidade do subshell (ex.: s>2, p>6). Se sim, é erro imediato.
  • Conte o total de elétrons indicado; isso ajuda a identificar qual elemento você deveria estar descrevendo.
  • Use a ordem de Aufbau para realocar elétrons: preencha completamente subshells de menor energia antes de seguir para os próximos.
  • Lembre-se da regra de Hund ao distribuir elétrons dentro de um subshell p (ou d, f): partículas ocupam orbitais separadamente antes de parear.
Força aí — essas verificações rápidas salvam tempo na prova.

Resposta

1\,s^{2}\;2\,s^{2}\;2\,p^{6}\;3\,s^{2}\;3\,p^{2}