Considerando que cada elétron desemparelhado em um átomo contribui com \frac{1}{2} do spin total, qual é o spin eletrônico total para cada um dos seguintes átomos:
Si (\mathrm{Z}=14)

Passo 1

O que o exercício pede: determinar o spin eletrônico total do átomo de Silício, dado que cada elétron desemparelhado contribui com \tfrac{1}{2} para o spin total.
Informações fornecidas: número atômico \mathrm{Z}=14 (ou seja, átomo neutro com 14 elétrons) e a contribuição por elétron desemparelhado \tfrac{1}{2}.

Passo 2

Primeiro precisamos escrever a configuração eletrônica do Silício ( \mathrm{Z}=14). Vou encher os orbitais seguindo a ordem usual (princípio de Aufbau) até somar 14 elétrons. A configuração eletrônica é:
1s^2\;2s^2\;2p^6\;3s^2\;3p^2.
Verificação da soma dos elétrons:
2 + 2 + 6 + 2 + 2 = 14.
Então a configuração está correta para o átomo neutro de Si.

Passo 3

Agora identifique onde podem existir elétrons desemparelhados. Os subníveis completamente preenchidos 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2 não têm elétrons desemparelhados porque todos os orbitais desses subníveis estão pareados. Resta o subnível 3p^2. O subnível p tem três orbitais degenerados (podemos chamar de 3p_x,3p_y,3p_z).

Passo 4

Aplico a regra de Hund (colocar um elétron em cada orbital degenerado antes de emparelhar, com spins paralelos). Para 3p^2 isso significa:
  • coloca-se um elétron em 3p_x e outro em 3p_y (por exemplo), ambos com spins paralelos;
  • portanto, os dois elétrons do 3p^2 ficam desemparelhados.
    Logo, o número de elétrons desemparelhados no átomo de Si é 2.

Passo 5

Cada elétron desemparelhado contribui com \tfrac{1}{2} para o spin total. Então o spin eletrônico total S é:
S = \text{(número de elétrons desemparelhados)} \times \tfrac{1}{2} = 2 \times \tfrac{1}{2} = 1.úé
Comentário pedagógico rápido: o estado eletrônico resultante tem multiplicidade 2S+1 = 2\cdot 1 + 1 = 3, ou seja, é um estado tríplice — só pra você lembrar como isso aparece em questões.

Resposta

S=1