Dê as configurações eletrônicas e os números quânticos da camada mais afastada do núcleo do seguinte elemento e íon: 27 Co e Cu+

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir as configurações eletrônicas e os números quânticos da camada mais afastada do núcleo para o elemento Cobalto (Co) com número atômico 27 e para o íon de Cobre (Cu⁺). Para isso, vamos precisar entender sobre configuração eletrônica, camadas eletrônicas e números quânticos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o número atômico indica a quantidade de prótons no núcleo de um átomo e, em um átomo neutro, também a quantidade de elétrons. Então, o Cobalto (Co) tem 27 elétrons e o Cobre (Cu) tem 29 elétrons. Como estamos falando do íon Cu⁺, ele perdeu um elétron, ficando com 28 elétrons.

Passo 3

Agora, vamos montar a configuração eletrônica de cada um. A configuração eletrônica mostra como os elétrons estão distribuídos nas diferentes camadas e subníveis de energia ao redor do núcleo.
Para o Cobalto (Co):
  • A configuração eletrônica completa é: Co: 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d⁷ ²²²²
    Podemos abreviar usando a notação dos gases nobres:
    Co: [Ar], 4s², 3d⁷ ²
Para o íon de Cobre (Cu⁺):
  • O Cobre neutro tem a configuração: Cu: [Ar], 4s¹, 3d¹⁰ ¹¹
    Como perdeu um elétron para formar Cu⁺, ele perde o elétron do subnível 4s:
    Cu^+: [Ar], 3d¹⁰ ¹

Passo 4

Agora, vamos identificar a camada mais afastada do núcleo, ou seja, a camada de valência, que determina muitas das propriedades químicas do elemento ou íon.
  • Para Co, a camada mais afastada é a 4ª camada, que tem os elétrons 4s².
  • Para Cu⁺, a camada mais afastada é a 3ª camada, com os elétrons 3d¹⁰.

Passo 5

Por fim, vamos determinar os números quânticos dos elétrons na camada mais externa. Os números quânticos descrevem as propriedades dos elétrons nas órbitas ao redor do núcleo e são definidos por quatro valores:
  1. Número quântico principal (n): Indica a camada principal.
  2. Número quântico azimutal (l): Define a forma da subcamada (s, p, d, f correspondem a l = 0, 1, 2, 3).
  3. Número quântico magnético (mₗ): Indica a orientação da subcamada no espaço.
  4. Número quântico de spin (mₛ): Representa a direção do spin do elétron.
Para os elétrons de valência do Co (4s²):
  • n = 4
  • l = 0 (subnível s)
  • mₗ = 0 (já que l = 0)
  • mₛ = +½ ou -½
Para os elétrons de valência do Cu⁺ (3d¹⁰):
  • n = 3
  • l = 2 (subnível d)
  • mₗ pode ser -2, -1, 0, +1, +2
  • mₛ = +½ ou -½

Resposta

Configurações eletrônicas e números quânticos da camada mais externa:
  • 27 Co (Cobalto):
    • Configuração Eletrônica: [Ar] 4s² 3d⁷
    • Números Quânticos da camada mais externa (4s²):
      • n = 4
      • l = 0
      • mₗ = 0
      • mₛ = +½ ou -½
  • Cu⁺ (Íon de Cobre):
    • Configuração Eletrônica: [Ar] 3d¹⁰
    • Números Quânticos da camada mais externa (3d¹⁰):
      • n = 3
      • l = 2
      • mₗ = -2, -1, 0, +1, +2
      • mₛ = +½ ou -½

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