Encontre o conjunto de números quânticos que caracteriza o elétron mais energético dos elementos químicos a seguir. Em seguida determine a Família que esse elemento químico pertence.
Rubídio-Rb ( Z=37 )

Passo 1

Beleza, aqui a ideia é achar os quatro números quânticos do elétron que está mais “no topo” em um átomo de Rubídio (Rb), que tem Z=37, e depois descobrir a que família da tabela periódica esse elemento pertence. Pra isso vamos precisar:
  1. Montar a configuração eletrônica do Rb usando as regras de aufbau (ordem de preenchimento), de Pauli e de Hund.
  2. Identificar qual é o último elétron colocado (o mais energético).
  3. Traduzir isso em números quânticos , , e .
  4. Ver onde o Rb fica na tabela periódica pra dizer sua família.

Passo 2

Primeiro, a configuração eletrônica do Rb (Z=37). A gente coloca os elétrons nas camadas/ subníveis seguindo a ordem:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → …
E completamos até 37 elétrons. Ficamos com:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹

Passo 3

Por que essa ordem?
  • Regra de aufbau: enchemos primeiro níveis com menor energia (menor ; se empatar, menor vence).
  • Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital só comporta 2 elétrons com spins opostos ( e ).
  • Regra de Hund: dentro de um subnível (p, d, etc.) a gente coloca primeiro um elétron em cada orbital com spins iguais antes de emparelhar.

Passo 4

Na configuração do Rb, o último elétron vai pro subnível 5s, e ele é o elétron mais energético. Então a gente vai achar os números quânticos desse elétron em 5s¹.

Passo 5

Os números quânticos são:
  • : número quântico principal. Pra 5s, .
  • : azimutal (forma do orbital). Para um orbital s, .
  • : magnético. Quando , só existe .
  • : spin. No caso do primeiro elétron num orbital vazio, normalmente a gente escolhe .
A família na tabela é determinada pela coluna. Rubídio está no grupo 1 (IA), ou seja, é um metal alcalino.

Resposta

Números quânticos do elétron mais energético do Rb:
n=5, l=0, ml=0, ms=+tfrac12
Família: metais alcalinos (Grupo 1, ou IA).

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