Escreva a configuração eletrônica do enxofre,
. Dê o diagrama de elétrons em caixas (quadrículas) e o conjunto dos quatro números quânticos (
) associados aos elétrons no subnível mais energéticos do átomo.
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente achar a configuração eletrônica do enxofre (Z = 16), montar o diagrama de caixas (ou quadrículas) e, por fim, dar os quatro números quânticos
dos elétrons do subnível mais energético. Isso é Química Geral – tá valendo o princípio de construção (Aufbau), o de exclusão de Pauli e a regra de Hund. A gente vai precisar lembrar da ordem de preenchimento dos níveis e como funcionam esses três carinhas (Aufbau, Pauli e Hund).
Passo 2
Primeiro, vamos distribuir os 16 elétrons na ordem de energia dos orbitais. A sequência é:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p
Seguindo isso e lembrando que cada “s” comporta 2 elétrons e cada “p” comporta 6, chegamos a:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p
Seguindo isso e lembrando que cada “s” comporta 2 elétrons e cada “p” comporta 6, chegamos a:
Explicando rapidinho:
- O Aufbau diz “vai enchendo do menor pro maior”.
- Pauli diz “cada orbital tem no máximo 2 elétrons com spins opostos”.
- Hund diz “nos orbitais degraus (tipo os três 2p ou 3p), põe um em cada antes de emparelhar”.
Passo 3
Agora o diagrama de caixas. Vou desenhar o lance dos orbitais e as setinhas pra representar os spins:
1s: [↑↓]
2s: [↑↓]
2p: [↑↓] [↑↓] [↑↓]
3s: [↑↓]
3p: [↑] [↑] [↑]
↓
(acima: os três ↑ são os três primeiros elétrons; embaixo, na primeira caixinha, o 4º elétron emparelha)
2s: [↑↓]
2p: [↑↓] [↑↓] [↑↓]
3s: [↑↓]
3p: [↑] [↑] [↑]
↓
(acima: os três ↑ são os três primeiros elétrons; embaixo, na primeira caixinha, o 4º elétron emparelha)
Se desenhar todas as setas dá assim:
1s: [↑↓]
2s: [↑↓]
2p: [↑↓] [↑↓] [↑↓]
3s: [↑↓]
3p: [↑↓] [↑] [↑]
1s: [↑↓]
2s: [↑↓]
2p: [↑↓] [↑↓] [↑↓]
3s: [↑↓]
3p: [↑↓] [↑] [↑]
Passo 4
O subnível mais energético é o 3p e tem 4 elétrons. Os orbitais 3p têm
e
. Pela Hund, primeiro colocamos 3 elétrons com
em cada orbital, depois emparelha um deles com
. Então os quatro elétrons têm:
Resposta
Configuração eletrônica do S:
Diagrama de caixas:
1s: [↑↓]
2s: [↑↓]
2p: [↑↓] [↑↓] [↑↓]
3s: [↑↓]
3p: [↑↓] [↑] [↑]
1s: [↑↓]
2s: [↑↓]
2p: [↑↓] [↑↓] [↑↓]
3s: [↑↓]
3p: [↑↓] [↑] [↑]
Números quânticos dos elétrons no subnível mais energético (3p):