(1,0) Escreva a configuração eletrônica completa e a notação da camada de valência para os seguintes elementos:
Cloro (Cl)
Configuração completa:
Camada de valência:
K 1 \mathrm{~s}^{2}
L 2 \mathrm{~s}^{2} 2 \mathrm{p}^{6}
M 3 \mathrm{~s}^{2} 3 \mathrm{p}^{6} 3 \mathrm{~d}^{10}
N 4 \mathrm{~s}^{2} 4 \mathrm{p}^{6} 4 \mathrm{~d}^{10} 4 \mathrm{f}^{14}
0 5 \mathrm{~s}^{2} 5 \mathrm{p}^{6} 5 \mathrm{~d}^{10} 5 \mathrm{f}^{14}
P 6 \mathrm{~s}^{2} 6 \mathrm{p}^{6} 6 \mathrm{~d}^{10}
Q 7 \mathrm{~s}^{2} 7 p^{6}

Passo 1

O que o enunciado pede:
  • Escrever a configuração eletrônica completa do cloro.
  • Escrever a notação da camada de valência do cloro.
Informações importantes dadas / conhecidas (do enunciado ou tabelas):
  • O elemento é cloro, escrito \mathrm{Cl}.
  • O número atômico do cloro é \;Z=17 (ou seja, ele tem 17 elétrons).
  • A tabela de camadas K, L, M, … foi fornecida como referência de nomes de camada.

Passo 2

Conceitos mínimos necessários (explicados de forma simples):
  • Cada elétron ocupa um orbital descrito por uma combinação “camada (n) + subshell (s, p, d, f)”. Escrevemos isso como, por exemplo, 1s^2 (camada n=1, subshell s, com 2 elétrons).
  • Regras de preenchimento (síntese):
    1. Regra de Aufbau: preenchemos primeiro os orbitais de menor energia na ordem usual 1s, 2s, 2p, 3s, 3p,\dots.
    2. Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo 2 elétrons com spins opostos.
    3. Regra de Hund: em subshells com orbitais degenerados (por ex. os três orbitais p), colocamos primeiro um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de parear.
  • Para elementos até o cloro ( Z=17) só precisamos dos orbitais até 3p (não precisamos ocupar 3d ou 4s para o cloro).

Passo 3

Aplicando o preenchimento para \;Z=17. Vamos contar os elétrons preenchendo subshells na ordem:
  • Primeiro preenchemos 1s: \;1s^2. Total acumulado: 2.
  • Depois 2s: \;2s^2. Total acumulado: 2+2=4.
  • Depois 2p: \;2p^6. Total acumulado: 4+6=10.
  • Depois 3s: \;3s^2. Total acumulado: 10+2=12.
  • Falta completar até 17: sobram 17-12=5 elétrons para o nível 3p, então 3p^5.
Portanto, os subshells ocupados (lista de ocupações) são:
1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^5.

Passo 4

Breve comentário sobre a distribuição interna dos elétrons 3p^5 (aplicando Hund):
  • O subshell 3p tem 3 orbitais degenerados. Distribuímos 5 elétrons assim:
    • Primeiro colocamos 1 elétron em cada orbital: \uparrow\\ \uparrow\\ \uparrow (3 elétrons).
    • Depois pareamos dois deles: \uparrow\downarrow\\ \uparrow\downarrow\\ \uparrow.
  • Resultado: há 1 elétron desemparelhado no 3p, e o total de elétrons na camada n=3 (camada de valência) é 2+5=7.

Passo 5

Notação abreviada (símbolo de gás nobre) e interpretação prática:
  • O gás nobre anterior ao cloro é o neônio, cuja configuração é [Ne]=1s^2\,2s^2\,2p^6.
  • Assim a configuração do cloro pode ser escrita de forma abreviada como [Ne]\;3s^2\,3p^5.
  • A camada de valência é a camada com maior número quântico principal ocupada, aqui n=3; sua notação é \;3s^2\,3p^5 e contém 7 elétrons de valência.

Resposta

Configuração completa: 1s^2\;2s^2\;2p^6\;3s^2\;3p^5
Camada de valência: 3s^2\;3p^5 (7 elétrons)

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