(1,0) Escreva a configuração eletrônica completa e a notação da camada de valência para os seguintes elementos:
Nitrogênio (N)
Configuração completa:
Camada de valência:

Passo 1

O enunciado pede duas coisas para o elemento Nitrogênio:
  1. A configuração eletrônica completa.
  2. A notação da camada de valência.
Informações relevantes que temos (propriedades do elemento Nitrogênio):
  • O nitrogênio é o elemento químico com número atômico 7.
  • Em um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número atômico, portanto há 7 elétrons para distribuir.

Passo 2

Conceitos essenciais (bem mastigados) antes de começar a montar a configuração:
  • Níveis principais (camadas) são indicados por n=1,2,3,\dots. Cada nível tem subníveis chamados orbitais: s,p,d,f.
  • Capacidade máxima de elétrons por subnível: \text{s: }2,\qquad \text{p: }6,\qquad \text{d: }10,\qquad \text{f: }14.Isso significa, por exemplo, que um orbital 1s pode receber até 2 elétrons, o 2p até 6, etc.
  • Princípios para preencher elétrons:
    • Princípio de Aufbau (preencher do menor nível de energia para o maior): normalmente a ordem começa 1s, 2s, 2p, 3s, …
    • Princípio de Pauli: cada orbital pode comportar no máximo dois elétrons com spins opostos.
    • Regra de Hund: ao preencher orbitais iguais (por exemplo, os três orbitais 2p), coloca-se primeiro um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de emparelhar elétrons.

Passo 3

Defina quantos elétrons devemos distribuir:
  • Como vimos, o nitrogênio neutro tem 7 elétrons. Então vamos colocar esses 7 obedecendo à ordem de energia e às regras da etapa anterior.

Passo 4

Preenchendo passo a passo (seguir a ordem 1s, 2s, 2p):
  • Primeiro orbital 1s: cabe até 2 elétrons. Colocamos 2.
    Assim temos 1s^2. Agora restam 7-2=5 elétrons.
  • Próximo 2s: também cabe até 2 elétrons. Colocamos 2.
    Assim temos 2s^2. Agora restam 5-2=3 elétrons.
  • Próximo 2p: cabe até 6 elétrons, mas nós temos apenas 3 restantes. Pela regra de Hund, distribuímos esses 3 elétrons colocando um em cada orbital 2p antes de emparelhar. Isso resulta em 2p^3.

Passo 5

Montando a configuração completa:
  • Juntando os subníveis preenchidos na ordem correta obtemos a configuração eletrônica completa para o nitrogênio: 1s^2\;2s^2\;2p^3.
  • Uma forma abreviada (usando gás nobre como referência) é usar o núcleo correspondente a hélio [He] que representa 1s^2, então a configuração também pode ser escrita como [He]\;2s^2\;2p^3.Mas o enunciado pediu a configuração completa, então a forma explícita 1s^2\;2s^2\;2p^3 é a principal resposta.

Passo 6

Encontrando a notação da camada de valência:
  • A camada de valência é a camada mais externa ocupada, ou seja, o maior n com elétrons. Para nitrogênio o maior n ocupado é n=2.
  • Portanto a notação da camada de valência é a ocupação dos subníveis com n=2, que é 2s^2\;2p^3.
  • Em termos de número de elétrons de valência: somando 2+3=5, o nitrogênio possui 5 elétrons de valência (útil para química, ligações, etc.).

Resposta

Configuração completa: 1s^2\;2s^2\;2p^3
Camada de valência: 2s^2\;2p^3

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