Um elemento químico X é amplamente utilizado em vários âmbitos da construção civil, principalmente por seu baixo peso e pela sua resistência a corrosão ambiental quando comparado ao ferro, por exemplo. Outra grande vantagem da aplicação deste elemento na construção de estruturas ou veículos nas regiões árticas é que, a liga formada, ao sofrer influência de baixas temperaturas, tem sua resistência aumentada e não sofre o fenômeno da ruptura frágil. Sabendo que seu número atômico é 13, descubra qual o elemento descrito, esboce a sua configuração eletrônica e determine seu grupo e período respectivamente.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de Química (mais precisamente sobre tabela periódica e configuração eletrônica). O enunciado conta que há um elemento X, muito usado na construção civil, com Z = 13. A gente precisa:
  1. Descobrir qual é esse elemento;
  2. Fazer a configuração eletrônica dele (usando LaTeX);
  3. Dizer a qual grupo e a qual período da tabela ele pertence.

Passo 2

Primeiro, identificar o elemento a partir do número atômico.
  • O número atômico Z é a quantidade de prótons que um átomo tem no núcleo.
  • Num átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número de prótons.
    Logo, Z = 13 significa que esse átomo tem 13 prótons e 13 elétrons.
    Na tabela periódica, Z = 13 corresponde ao elemento Alumínio, cujo símbolo é Al.

Passo 3

Agora vamos montar a configuração eletrônica dele.
A teoria que usamos é o Princípio de Aufbau (preenchimento de níveis), mais a regra de Hund e o Princípio de exclusão de Pauli. Mas, na prática, basta seguir a ordem:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s…
E ir distribuindo os 13 elétrons, lembrando que:
  • orbital s comporta até 2 elétrons
  • orbital p comporta até 6 elétrons
Então:
  • 1s recebe 2 elétrons (já usamos 2)
  • 2s recebe 2 elétrons (já usamos 4)
  • 2p recebe 6 elétrons (já usamos 10)
  • 3s recebe 2 elétrons (já usamos 12)
  • falta 1 elétron, vai em 3p
Em LaTeX a gente escreve assim:

Passo 4

Por fim, grupo e período na tabela:
  • Cada linha horizontal da tabela é um período. O maior nível quântico ocupado é n = 3, então o Alumínio está no 3º período.
  • Cada coluna vertical é um grupo. O Alumínio faz parte da família do “3A” ou “13” (na numeração IUPAC, é o grupo 13).

Resposta

Elemento: Alumínio (Al)
Configuração eletrônica:
Grupo: 13
Período: 3

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