Escreva a configuração eletrônica completa e a notação da camada de valência para os seguintes elementos:

a) Carbono (C)

\_\_\_\_ Configuração completa:
Camada de valência:

Passo 1

O enunciado pede duas coisas para o elemento carbono: a) a configuração eletrônica completa e b) a notação da camada de valência. A informação dada é apenas o elemento "Carbono (C)".

Passo 2

Primeiro precisamos saber quantos elétrons tem um átomo neutro de carbono. Esse número é igual ao número atômico. O número atômico do carbono é 6. Logo, um átomo neutro de carbono tem 6 elétrons.

Passo 3

Agora vamos lembrar as regras de preenchimento dos orbitais (explicando de maneira simples):
  • Princípio de Aufbau: preenchemos os orbitais em ordem de energia crescente (do mais baixo para o mais alto).
  • Princípio de Pauli: cada orbital pode conter no máximo dois elétrons com spins opostos.
  • Regra de Hund: ao preencher orbitais degenerados (como os três orbitais 2p), colocamos um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de emparelhar elétrons.
A ordem de energia relevante para os primeiros níveis é:
1s < 2s < 2p

Passo 4

Vamos preencher os elétrons um por um seguindo a ordem acima, lembrando que cada orbital tem capacidade:
  • 1s comporta até 2 elétrons,
  • 2s comporta até 2 elétrons,
  • cada orbital 2p comporta até 2 elétrons e o conjunto 2p comporta até 6 elétrons.
Começando com 6 elétrons:
  • Preenchemos o orbital 1s com 2 elétrons: sobra 6-2=4.
  • Preenchemos o orbital 2s com 2 elétrons: sobra 4-2=2.
  • Restam 2 elétrons que irão para o conjunto 2p: colocamos 2 elétrons em 2p.
Portanto a configuração eletrônica completa fica:
1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{2}

Passo 5

Agora a camada de valência: a camada de valência é aquela com maior número quântico principal n que contém elétrons. No carbono os elétrons ocupam até n=2, então a camada de valência é a n=2. Escrevemos a notação da camada de valência listando os orbitais dessa camada com seus elétrons:
2s^{2}\,2p^{2}
Também é comum usar a forma abreviada (notação do gás nobre) para a configuração total: o hélio [He] representa 1s^{2}, então a configuração abreviada é
[He]\,2s^{2}\,2p^{2}

Passo 6

Comentário didático rápido para a prova (para você lembrar na hora): ao desenhar o diagrama de orbitais, para 2p^{2} aplique a regra de Hund — os dois elétrons ocupam orbitais 2p diferentes e ficam com spins paralelos, ou seja, há dois elétrons desemparelhados em dois dos três orbitais 2p. Isso ajuda a responder questões sobre magnetismo (carbono em estado atômico tem elétrons desemparelhados).

Resposta

Configuração completa: 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{2}\nCamada de valência: 2s^{2}\,2p^{2} (abreviado: [He]\,2s^{2}\,2p^{2})

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