Construa o diagrama de níveis de energia de estado fundamental para cada um dos seguintes elementos:
(a) Oxigênio

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra montar o diagrama de níveis de energia do oxigênio (Z=8) no seu estado fundamental.
Conteúdo: configuração eletrônica, princípios de Aufbau, exclusão de Pauli e regra de Hund. Vamos usar esses conceitos pra saber como os elétrons se distribuem nos orbitais 1s, 2s e 2p, e daí desenhar o diagrama.

Passo 2

Relembrando a teoria:
  1. Princípio de Aufbau: a gente vai preenchendo os orbitais da menor energia pra a maior (1s → 2s → 2p …).
  2. Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo 2 elétrons com spins opostos.
  3. Regra de Hund: quando tiver orbitais degenerados (como os três 2p), você coloca primeiro 1 elétron com mesmo spin em cada orbital antes de emparelhar.

Passo 3

O oxigênio tem Z = 8, ou seja, 8 elétrons para colocar nos orbitais.

Passo 4

Vamos preencher:
1s cabe 2 elétrons → 1s²
2s cabe 2 elétrons → 2s²
Já usamos 4 elétrons, faltam 4 → entram no conjunto 2p (três orbitais degenerados).
Aplico Hund: coloco 1 elétron com spin ↑ em cada um dos 3 orbitais 2p, depois emparelho o 4º elétron no primeiro orbital.
Então a configuração final é
1s^2,2s^2,2p^4

Passo 5

Agora desenhamos o diagrama, alinhando os níveis de energia (de baixo pra cima fica 1s, 2s, 2p) e mostrando os spins:
c nível de energia maior[4pt] underbrace boxeduparrowdownarrow;boxeduparrow;boxeduparrow 2p,(4 e^-) [8pt] underbraceboxeduparrowdownarrow2s,(2 e^-) [8pt] underbraceboxeduparrowdownarrow1s,(2 e^-) [4pt] nível de energia menor íí

Resposta

O diagrama de níveis de energia do oxigênio no estado fundamental é:
1s: ⧉↑↓
2s: ⧉↑↓
2p: ⧉↑↓ ⧉↑ ⧉↑
ou, em forma LaTeX:
1s:;boxeduparrowdownarrow, 2s:;boxeduparrowdownarrow, 2p:;boxeduparrowdownarrow;boxeduparrow;boxeduparrow

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