Um elemento químico desconhecido possui número atômico (Z) 74. Sobre esse elemento químico responda o que se pede abaixo:
Quais os 4 números quânticos que caracterizam o elétron mais energético desse elemento químico?
Quais os 4 números quânticos que caracterizam o elétron mais energético desse elemento químico?
Passo 1
Beleza, temos um elemento com número atômico
. Isso significa que ele tem 74 elétrons. A matéria é “configuração eletrônica e números quânticos” e vamos precisar das regras de Aufbau (preenchimento de camadas), Princípio de Exclusão de Pauli e Regra de Hund pra descobrir onde está o último elétron e quais são seus quatro números quânticos.
Passo 2
Vamos montar a configuração eletrônica em ordem de energia:
- Preenchemos 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, depois 4f e 5d.
Em LaTeX fica assim:
Ou, usando o gás nobre Xenônio
:
Passo 3
Qual é o elétron de maior energia? A última porção preenchida é o subnível
. Embora 6s seja preenchido antes de 4f, na ordem final de energia o quinto nível d (5d) carrega os elétrons mais energéticos depois do 4f. Então o elétron “mais energético” é um dos do
.
Passo 4
Agora, pra achar os quatro números quânticos
desse elétron, aplicamos:
- n = número quântico principal = 5 (porque é 5d)
- l = número quântico azimutal = 2 (subnível d →
) - m_l = número quântico magnético vai de
a . No , pelos “princípios de Hund”, colocamos cada elétron em um orbital diferente antes de emparelhar. Os orbitais disponíveis são . Os quatro primeiros ocupados são . O quarto elétron cai em . - m_s = spin do último elétron, que ao entrar num orbital vazio fica com
.
Resposta
Os quatro números quânticos do elétron mais energético do elemento
são: