Dado o elemento 13 Al^27, responda:
a) qual a massa atômica?
b) qual o número atômico?
c) qual o número de prótons?
d) qual o número de elétrons?
e) qual o número de nêutrons?
f) é um átomo no estado fundamental? um íon? se sim, de qual tipo?
g) qual a distribuição eletrônica em subníveis?
h) qual a distribuição por camadas?
g) qual a distribuição por orbitais?
i) quais são os quatro números quânticos do último elétron a ser preenchido?
j) qual a sua posição na tabela periódica?

Passo 1

Beleza, a gente tem o elemento representado como 13Al^27. Nesse exercício vamos trabalhar com estrutura atômica: massa atômica, número atômico, prótons, nêutrons, elétrons, estados (átomo ou íon), configuração eletrônica (subníveis, camadas, orbitais), números quânticos e posição na tabela. Para isso, basta saber que no número expoente (27) está a massa atômica A, e no subíndice (13) está o número atômico Z. Daí tiramos prótons (=Z), elétrons (se for neutro, =Z), nêutrons (=A−Z) e partimos pra configuração.

Passo 2

Vamos ao “núcleo” e carga:
a) Massa atômica A = 27 u (unidades de massa atômica).
b) Número atômico Z = 13.
c) Número de prótons = Z = 13.
d) Número de elétrons = 13 (o exercício não diz carga, então é neutro).
e) Número de nêutrons = A − Z = 27 − 13 = 14.
f) É um átomo no estado fundamental e neutro (sem carga), portanto não é íon.

Passo 3

Agora a configuração eletrônica:
g) Em subníveis, preenchemos por ordem de energia:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p.
Logo:
1s^2;2s^2;2p^6;3s^2;3p^1
h) Por camadas (K, L, M, …):
K (n=1) = 2 elétrons,
L (n=2) = 8 elétrons,
M (n=3) = 3 elétrons.
i) Por orbitais, detalhando cada um:
– 1s: 2 elétrons
– 2s: 2 elétrons
– 2p_x, 2p_y, 2p_z: 6 elétrons (2 em cada)
– 3s: 2 elétrons
– 3p_x, 3p_y, 3p_z: 1 elétron (em um deles)

Passo 4

Quatro números quânticos do último elétron (o de 3p¹) e posição do Al na tabela:
– n = 3 (camada)
– l = 1 (subnível p)
– m_l = −1 (por exemplo, pode ocupar p_x com m_l = −1)
– m_s = +½ (spin “para cima”)
Posição: período 3, grupo 13 (ou grupo IIIA), bloco p.

Resposta

a) 27 u
b) 13
c) 13 prótons
d) 13 elétrons
e) 14 nêutrons
f) átomo neutro no estado fundamental
g) configuração em subníveis: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^1
h) por camadas: K 2, L 8, M 3
(i) por orbitais: 1s² / 2s² / 2pₓ²2p_y²2p_z² / 3s² / 3pₓ¹
j) números quânticos do último elétron: n=3, l=1, ml=-1, ms=+½½
k) posição: período 3, grupo 13, bloco p.

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