Dê as configurações eletrônicas e os números quânticos da camada de valência dos seguintes elementos:
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente determinar as configurações eletrônicas e os números quânticos da camada de valência de alguns elementos: Cobalto (
), Enxofre (
), Berílio (
), Potássio (
) e Titânio (
). Para resolver isso, vamos precisar entender sobre configuração eletrônica, camadas eletrônicas e números quânticos, que são conceitos da química e física que explicam como os elétrons estão distribuídos nos átomos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é configuração eletrônica. É a maneira como os elétrons estão distribuídos nas diferentes camadas e subcamadas ao redor do núcleo de um átomo. Cada camada tem um nível de energia e os elétrons ocupam essas camadas de acordo com princípios específicos.
Passo 3
As camadas eletrônicas são identificadas por números principais (n = 1, 2, 3, …) e cada camada tem subcamadas (s, p, d, f). A camada de valência é a camada mais externa que contém os elétrons de valência, que são importantes para as reações químicas.
Passo 4
Agora, os números quânticos descrevem as propriedades dos elétrons em um átomo. Existem quatro: o número quântico principal (n), que indica a camada; o número quântico secundário (l), que indica a subcamada; o número quântico magnético (m_l), que indica a orientação da subcamada; e o número quântico de spin (m_s), que indica a rotação do elétron.
Passo 5
Vamos começar determinando a configuração eletrônica de cada elemento:
-
Cobalto (
): - Número atômico: 27
- Configuração eletrônica:
-
Enxofre (
): - Número atômico: 16
- Configuração eletrônica:
-
Berílio (
): - Número atômico: 4
- Configuração eletrônica:
-
Potássio (
): - Número atômico: 19
- Configuração eletrônica:
-
Titânio (
): - Número atômico: 22
- Configuração eletrônica:
Passo 6
Agora, vamos identificar os elétrons de valência para cada elemento:
-
Cobalto: Os elétrons de valência estão na camada
e , ou seja, 2 elétrons no e 7 no . -
Enxofre: Os elétrons de valência estão na camada
e , totalizando 2 elétrons no e 4 no . -
Berílio: Os elétrons de valência estão na camada
, com 2 elétrons. -
Potássio: O elétron de valência está na camada
, com 1 elétron. -
Titânio: Os elétrons de valência estão na camada
e , com 2 elétrons no e 2 no .
Passo 7
Finalmente, vamos atribuir os números quânticos aos elétrons de valência. Para simplificar, focaremos nos elétrons da camada de valência mais externa:
- Número quântico principal (n): Indica a camada (por exemplo,
para ). - Número quântico secundário (l): Indica a subcamada (s:
, p: , d: ). - Número quântico magnético (m_l): Varia de
a . Para , ; para , ; para , . - Número quântico de spin (m_s): Pode ser
ou .
Vamos exemplificar para um elétron no
:
-
-
(subcamada s) -
-
ou
Resposta
As configurações eletrônicas e os números quânticos da camada de valência dos elementos são:
-
Cobalto (
): - Configuração eletrônica:
- Números quânticos dos elétrons de valência:
- Para os elétrons no
: e - Para os elétrons no
: , , , etc.
- Para os elétrons no
- Configuração eletrônica:
-
Enxofre (
): - Configuração eletrônica:
- Números quânticos dos elétrons de valência:
- Para os elétrons no
: e - Para os elétrons no
: , , etc.
- Para os elétrons no
- Configuração eletrônica:
-
Berílio (
): - Configuração eletrônica:
- Números quânticos dos elétrons de valência:
- Para os elétrons no
: e
- Para os elétrons no
- Configuração eletrônica:
-
Potássio (
): - Configuração eletrônica:
- Números quânticos do elétron de valência:
- Para o elétron no
:
- Para o elétron no
- Configuração eletrônica:
-
**Titânio (
}$: - Configuração eletrônica:
- Números quânticos dos elétrons de valência:
- Para os elétrons no
: e - Para os elétrons no
: e
- Para os elétrons no
- Configuração eletrônica: