Dê as configurações eletrônicas e os números quânticos da camada de valência dos seguintes elementos: ^27 Co, ^16 S, ^4 Be, ^19 Ke ^22 Ti.

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 ( ^27 Co), Enxofre ( ^16 S), Berílio ( ^4 Be), Potássio ( ^19 K) e Titânio ( ^22 Ti). 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:
  1. Cobalto ( ^27 Co):
    • Número atômico: 27
    • Configuração eletrônica: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^7
  2. Enxofre ( ^16 S):
    • Número atômico: 16
    • Configuração eletrônica: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^4
  3. Berílio ( ^4 Be):
    • Número atômico: 4
    • Configuração eletrônica: 1s^2, 2s^2
  4. Potássio ( ^19 K):
    • Número atômico: 19
    • Configuração eletrônica: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^1
  5. Titânio ( ^22 Ti):
    • Número atômico: 22
    • Configuração eletrônica: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^2

Passo 6

Agora, vamos identificar os elétrons de valência para cada elemento:
  1. Cobalto: Os elétrons de valência estão na camada 4s e 3d, ou seja, 2 elétrons no 4s e 7 no 3d.
  2. Enxofre: Os elétrons de valência estão na camada 3s e 3p, totalizando 2 elétrons no 3s e 4 no 3p.
  3. Berílio: Os elétrons de valência estão na camada 2s, com 2 elétrons.
  4. Potássio: O elétron de valência está na camada 4s, com 1 elétron.
  5. Titânio: Os elétrons de valência estão na camada 4s e 3d, com 2 elétrons no 4s e 2 no 3d.

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, n=4 para 4s).
  • Número quântico secundário (l): Indica a subcamada (s: l=0, p: l=1, d: l=2).
  • Número quântico magnético (m_l): Varia de -l a +l. Para s, ml=0; para p, ml=-1,0,+1; para d, ml=-2,-1,0,+1,+2.
  • Número quântico de spin (m_s): Pode ser +12 ou -12.
Vamos exemplificar para um elétron no 4s:
  • n=4
  • l=0 (subcamada s)
  • ml=0
  • ms=+12 ou -12

Resposta

As configurações eletrônicas e os números quânticos da camada de valência dos elementos são:
  1. Cobalto ( ^27 Co):
    • Configuração eletrônica: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^7
    • Números quânticos dos elétrons de valência:
      • Para os elétrons no 4s: (n, l, ml, ms) = (4, 0, 0, +12) e (4, 0, 0, -12)
      • Para os elétrons no 3d: (3, 2, -2, +12), (3, 2, -1, +12), (3, 2, 0, +12), etc.
  2. Enxofre ( ^16 S):
    • Configuração eletrônica: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^4
    • Números quânticos dos elétrons de valência:
      • Para os elétrons no 3s: (3, 0, 0, +12) e (3, 0, 0, -12)
      • Para os elétrons no 3p: (3, 1, -1, +12), (3, 1, 0, +12), etc.
  3. Berílio ( ^4 Be):
    • Configuração eletrônica: 1s^2, 2s^2
    • Números quânticos dos elétrons de valência:
      • Para os elétrons no 2s: (2, 0, 0, +12) e (2, 0, 0, -12)
  4. Potássio ( ^19 K):
    • Configuração eletrônica: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^1
    • Números quânticos do elétron de valência:
      • Para o elétron no 4s: (4, 0, 0, +12)
  5. **Titânio ( ^22 Ti}$:
    • Configuração eletrônica: : - **Configuração e<=trônica**:
    • Números quânticos dos elétrons de valência:
      • Para os elétrons no - **Números quânticos dos elétrons de valência**: - Para os elétrons no : : e e
      • Para os elétrons no - Para os elétrons no : : e e

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