Escreva a configuração eletrônica completa e a notação da camada de valência para os seguintes elementos:
d) Cloro (Cl)
Configuração completa:
Camada de valência:

Passo 1

O que o exercício pede:
  • Escrever a configuração eletrônica completa do elemento cloro.
  • Escrever a notação da camada de valência do cloro.
Informações que temos (e que vou usar):
  • O elemento é o cloro, cujo número atômico é Z=17. Isso significa que um átomo neutro de cloro tem 17 elétrons para distribuir entre os orbitais.

Passo 2

Regras básicas e ideias que vou usar (explicadas de forma simples):
  • Princípio de Aufbau: preenchemos os orbitais começando pelos de menor energia para os de maior energia (ordem prática: 1s,\,2s,\,2p,\,3s,\,3p, …).
  • Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo 2 elétrons com spins opostos.
  • Regra de Hund: em orbitais degenerados (por exemplo, os três orbitais 2p ou os três 3p), colocamos primeiro um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de emparelhar.
    Essas regras servem só para sabermos a ordem e quantos elétrons cabem em cada subshell.

Passo 3

Vamos preencher os elétrons passo a passo, contando quantos já colocamos e quantos faltam (começamos com 17 elétrons):
  • Primeiro, 1s comporta até 2 elétrons. Colocamos 2.
    Restam 17-2=15 elétrons.
  • Depois, 2s comporta até 2 elétrons. Colocamos 2.
    Restam 15-2=13 elétrons.
  • Em seguida, 2p comporta até 6 elétrons (três orbitais p, 2 em cada). Colocamos 6.
    Restam 13-6=7 elétrons.
  • Depois, 3s comporta até 2 elétrons. Colocamos 2.
    Restam 7-2=5 elétrons.
  • Por fim, 3p comporta até 6 elétrons, mas só temos 5 elétrons restantes, então colocamos 5 em 3p.
    Restam 5-5=0 elétrons — terminamos.
Ao longo desse preenchimento usamos a ordem de energia mencionada e as capacidades máximas de cada subshell.

Passo 4

Agora juntamos os subshells preenchidos, em ordem crescente de energia, para obter a configuração eletrônica completa. Com os valores que colocamos:
  • 1s^2
  • 2s^2
  • 2p^6
  • 3s^2
  • 3p^5
Portanto a configuração eletrônica completa é 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5.
Uma forma abreviada (útil na prova) é usar o gás nobre anterior como núcleo: o gás nobre antes do cloro é o neônio (\text{Ne}), cuja configuração é 1s^2\,2s^2\,2p^6. Assim a notação abreviada fica [Ne]\,3s^2\,3p^5. Isso é opcional, mas prático.

Passo 5

Agora a camada de valência: a camada de valência corresponde aos elétrons do maior número quântico principal n presente no átomo neutro. No cloro o maior n ocupado é n=3. Os subshells com n=3 que ocupamos são 3s^2 e 3p^5.
Assim, a notação da camada de valência é 3s^2\,3p^5.
Também é útil saber o número total de elétrons de valência: somando 2 do 3s com 5 do 3p obtemos 7 elétrons de valência. Isso explica por que o cloro costuma ganhar 1 elétron para completar a octa (ficando com 8 elétrons de valência).

Resposta

Configuração completa: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5
Camada de valência: 3s^2\,3p^5

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