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:
Podemos abreviar usando a notação dos gases nobres:
Para o íon de Cobre (Cu⁺):
- O Cobre neutro tem a configuração:
Como perdeu um elétron para formar Cu⁺, ele perde o elétron do subnível 4s:
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:
- Número quântico principal (n): Indica a camada principal.
- Número quântico azimutal (l): Define a forma da subcamada (s, p, d, f correspondem a l = 0, 1, 2, 3).
- Número quântico magnético (mₗ): Indica a orientação da subcamada no espaço.
- 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