As configurações eletrônicas (nos estados fundamentais) listadas abaixo estão incorretas. Explique quais foram os erros cometidos em cada uma e escreva a configuração correta.
Passo 1
O enunciado apresenta a configuração eletrônica (no estado fundamental)
e pede que eu explique quais erros foram cometidos nessa configuração e que escreva a configuração correta correspondente.
Informações dadas explicitamente:
- A configuração listada é
.
O que se espera:
- Identificar os erros na escrita dessa configuração.
- Fornecer a configuração eletrônica correta (no estado fundamental) para o mesmo número total de elétrons implícito na configuração dada.
Passo 2
Calcular quantos elétrons a configuração dada está atribuindo, para saber qual elemento (número atômico) ela representa. Soma das ocupações:
Portanto a configuração dada pretende descrever um átomo com
elétrons (Z =
).
Passo 3
Primeiro erro: existência da subcamada
.
Explicação didática (passo a passo, sem pressa):
- Cada subnível é caracterizado pelos números quânticos
(principal) e (orbital angular). - O valor de
pode assumir . - As letras correspondem a
assim: → , → , → , → . - Para
, os valores possíveis de são e somente, ou seja, existem apenas as subcamadas e . - Portanto, uma subcamada
(que exigiria com ) é fisicamente impossível: a notação não existe.
Conclusão deste erro: a presença de
é incorreta porque subníveis
começam apenas a partir de
(por exemplo,
existe,
não).
Passo 4
Segundo ponto (relacionado, mas distinto): verificação dos limites de ocupação por tipo de subnível.
Regras importantes e úteis para a prova:
- Cada orbital acomoda no máximo
elétrons (princípio de Pauli). - Subníveis têm número máximo de elétrons dado por
: -
( ) → máximo elétrons. -
( ) → máximo elétrons. -
( ) → máximo elétrons.
-
- Na configuração dada, os números
, e respeitam esses tetos — o erro não é a contagem por subnível, mas a existência do subnível .
Passo 5
Terceiro ponto: ordem de preenchimento (para chegar à configuração correta para
elétrons).
Princípio prático (Madelung/Aufbau, regra que será usada na prova):
- As subcamadas são preenchidas em ordem crescente de
. Em caso de empate em , preenche primeiro a subcamada com menor . - É útil memorizar ou listar a sequência até níveis baixos:
- Note que, por essa regra,
é preenchido antes de .
Passo 6
Aplicando a sequência de preenchimento para preencher
elétrons, fazendo o somatório passo a passo (isso é o que se faz na prova sem calculadora):
-
pode conter elétrons. Total acumulado: . Configuração parcial:
- Em seguida
com elétrons. Total acumulado: . Parcial:
- Depois
com elétrons. Total acumulado: . Parcial:
- Próximo é
com elétrons. Total acumulado: . Parcial:
- Em seguida
com elétrons. Total acumulado: . Parcial:
- Ainda faltam
elétrons; o próximo nível pela regra de Madelung é , que comporta elétrons. Ao preenchê-lo, atinge-se o total de . Parcial final:
Observação: o subnível
permanece vazio para
; é por isso que não se coloca
nem
.
Passo 7
Resumo didático e dica de prova (para gravar na cabeça):
- Subnível
não existe para (logo é impossível). - Para um átomo com
elétrons (Cálcio), a sequência de preenchimento leva a completar até e deixar vazio. - Notação condensada útil: a configuração completa pode ser abreviada usando o gás nobre anterior
(argônio), que tem elétrons. Assim: onde equivale a .