Escreva a configuração eletrônica completa e a notação da camada de valência para os seguintes elementos:
d) Cloro (Cl)
Configuração completa:
Camada de valência:
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
. Isso significa que um átomo neutro de cloro tem 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:
…). - Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo
elétrons com spins opostos. - Regra de Hund: em orbitais degenerados (por exemplo, os três orbitais
ou os três ), 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
elétrons):
- Primeiro,
comporta até elétrons. Colocamos .
Restamelétrons. - Depois,
comporta até elétrons. Colocamos .
Restamelétrons. - Em seguida,
comporta até elétrons (três orbitais , 2 em cada). Colocamos .
Restamelétrons. - Depois,
comporta até elétrons. Colocamos .
Restamelétrons. - Por fim,
comporta até elétrons, mas só temos elétrons restantes, então colocamos em .
Restamelétrons — 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:
Portanto a configuração eletrônica completa é
.
Uma forma abreviada (útil na prova) é usar o gás nobre anterior como núcleo: o gás nobre antes do cloro é o neônio
, cuja configuração é
. Assim a notação abreviada fica
. Isso é opcional, mas prático.
Passo 5
Agora a camada de valência: a camada de valência corresponde aos elétrons do maior número quântico principal
presente no átomo neutro. No cloro o maior
ocupado é
. Os subshells com
que ocupamos são
e
.
Assim, a notação da camada de valência é
.
Também é útil saber o número total de elétrons de valência: somando
do
com
do
obtemos
elétrons de valência. Isso explica por que o cloro costuma ganhar
elétron para completar a octa (ficando com
elétrons de valência).
Resposta
Configuração completa:
Camada de valência:
Camada de valência: