1. Escreva a configuração eletrônica no estado fundamental para:
b) Cl

Passo 1

O enunciado pede para escrever a configuração eletrônica no estado fundamental do átomo de Cloro (Cl). Informação relevante fornecida implicitamente:
  • O elemento é \mathrm{Cl}.
  • O número atômico é Z = 17 (ou seja, há 17 elétrons para distribuir).

Passo 2

O que é “configuração eletrônica no estado fundamental” e quais regras vamos usar (explicação didática, sem pular etapas):
  • A configuração eletrônica é a distribuição dos elétrons nos orbitais atômicos quando o átomo está no seu menor nível de energia possível (estado fundamental).
  • Três regras/ideias principais para construir a configuração:
    1. Princípio de Aufbau: os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia. A ordem comum (a que usaremos) é 1s,\;2s,\;2p,\;3s,\;3p,\;4s,\;3d,\;4p,\ldotsEssa sequência vem da energia relativa dos orbitais.
    2. Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo dois elétrons, com spins opostos. Isso é representado por pares \uparrow\downarrow.
    3. Regra de Hund: ao ocupar orbitais degenerados (mesma energia, como os três orbitais p), primeiro coloca-se um elétron em cada orbital com spin paralelo antes de emparelhar.

Passo 3

Capacidade dos tipos de subshells (isso ajuda a decidir quantos elétrons cabem em cada etapa):
  • Subshell s comporta 2 elétrons.
  • Subshell p comporta 6 elétrons.
  • Subshell d comporta 10 elétrons.
  • Subshell f comporta 14 elétrons.
Em fórmula geral: um subshell de momento angular \ell tem capacidade 2(2\ell+1), mas para o nosso problema só precisamos de s,p.

Passo 4

Agora vamos preencher os 17 elétrons seguindo a ordem de energia, mostrando passo a passo quantos elétrons adicionamos e quantos restam:
  • Preenchemos 1s com 2 elétrons: 1s^2 \quad\text{(restam }17-2=15\text{ elétrons)}é
  • Preenchemos 2s com 2 elétrons: 2s^2 \quad\text{(restam }15-2=13\text{ elétrons)}é
  • Preenchemos 2p com 6 elétrons: 2p^6 \quad\text{(restam }13-6=7\text{ elétrons)}é
  • Preenchemos 3s com 2 elétrons: 3s^2 \quad\text{(restam }7-2=5\text{ elétrons)}é
  • Os 5 elétrons restantes vão para 3p: 3p^5 \quad\text{(restam }5-5=0\text{ elétrons)}é
Agrupando todas as parcelas obtidas: os elétrons distribuíram-se como
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5.

Passo 5

Interpretação detalhada do termo 3p^5 usando a regra de Hund (para saber emparelhamento / número de elétrons desemparelhados):
  • A subcamada 3p tem três orbitais (chamemos de 3p_x,3p_y,3p_z) e capacidade total 6.
  • Com 5 elétrons, pela regra de Hund coloca-se um elétron em cada orbital até preencher três com spins paralelos e depois emparelham-se dois deles. Uma representação simples é: 3p:\;(\uparrow\downarrow)\;(\uparrow\downarrow)\;(\uparrow)Isso mostra que há exatamente um elétron desemparelhado no estado fundamental de \mathrm{Cl}.
  • Consequência prática: o átomo de cloro no estado fundamental é paramagnético (tem um elétron desemparelhado).

Passo 6

Forma condensada (abreviada) usando gás nobre precedendo: o gás nobre imediatamente anterior ao cloro é o Neônio ( \mathrm{Ne}), cuja configuração é
\mathrm{Ne}:\;1s^2\,2s^2\,2p^6.
Portanto a configuração de \mathrm{Cl} pode ser escrita de forma abreviada como
[\mathrm{Ne}]\,3s^2\,3p^5.

Resposta

\mathrm{Cl}:\;1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5
[\mathrm{Ne}]\,3s^2\,3p^5

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