Dado o conjunto de números quânticos do ultimo elétron a ser preenchido, no estado fundamental, determine o número atômico do elemento. Convencionando que o primeiro elétron a ocupar um orbital possui número quântico de spin igual
.
(f)
(f)
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado diz e o que a gente precisa pra resolver.
Enunciado: “O último elétron, em estado fundamental, tem ,
,
e
. A gente tem que achar o número atômico do elemento.”
Conteúdo envolvido:
Enunciado: “O último elétron, em estado fundamental, tem
Conteúdo envolvido:
- Definição dos números quânticos (
, , , ) - Princípios de Aufbau (ordem de preenchimento), Pauli (exclusão) e Hund (máximo de spin paralelo)
- Como montar a configuração eletrônica e somar elétrons pra encontrar
.
Passo 2
Primeiro, interpretar o conjunto quântico:
-
→ quinta camada (nível de energia 5) -
→ subnível -
→ é o orbital com orientação -
→ é um elétron com spin “para baixo”, ou seja, já está emparelhado nesse orbital.
Ou seja, estamos falando do elétron emparelhado no orbital.
Passo 3
Agora, pra saber quantos elétrons tem no subnível
, a gente usa Hund:
- Cada orbital degenerado (
) recebe primeiro um elétron com . - Só depois a gente emparelha com
.
Então a sequência de entrada no subnívelé, em ordem de chegada:
(1)→
(2)→
(3)→
(4)→
(5)→ ← é esse que a gente tem!
(6)→
Como nosso elétron tem
e
, ele é o quinto a entrar em
, ou seja, o subnível está com 5 elétrons:
.
Passo 4
Agora é montar a configuração completa até esse ponto (princípio de Aufbau):
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁵
E somar todos os elétrons:
2+2+6+2+6+2+10+6+2+10+5 = 53
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁵
E somar todos os elétrons:
2+2+6+2+6+2+10+6+2+10+5 = 53
Resposta
O número atômico do elemento é Z = 53 (iodo).