Escreva a distribuição eletrônica nos subníveis de energia para os seguintes átomos:
Passo 1
O enunciado pede para escrever a distribuição eletrônica nos subníveis de energia para o átomo
.
Informações fornecidas e inferidas diretamente:
Informações fornecidas e inferidas diretamente:
- O número atômico é
. - Não foi dito nada sobre íons, então trata-se do átomo neutro (número de elétrons igual a
). - Objetivo: listar os elétrons ocupando subníveis (ex.:
, , etc.).
Passo 2
Determinar quantos elétrons devemos colocar.
Para um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número atômico, portanto temos elétrons para distribuir.
Para um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número atômico, portanto temos
Passo 3
Regras básicas que vamos usar (explicadas de forma simples e prática):
- Princípio de Aufbau (preenchimento): os elétrons ocupam primeiro os subníveis de menor energia. A ordem mais baixa até onde precisamos é:
, , . - Capacidade dos subníveis: um subnível
comporta no máximo elétrons; um subnível comporta no máximo elétrons. Isso vem do número de orbitais vezes 2 (cada orbital suporta 2 elétrons com spins opostos). - Princípio de exclusão de Pauli: em cada orbital só cabem no máximo dois elétrons e eles devem ter spins opostos (representados por
e ). - Regra de Hund: em orbitais degenerados (por exemplo, os três orbitais
) coloca-se primeiro um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de emparelhar elétrons em um mesmo orbital. Isso minimiza repulsões e é a configuração de menor energia.
Passo 4
Preenchimento passo a passo dos
elétrons:
- Primeiro preenchemos
. O subnível comporta até elétrons. Colocando elétrons restam elétrons. Em notação: começamos com . - Em seguida vem
. O subnível também comporta até elétrons. Colocando elétrons em restam elétrons. Agora temos . - Restam
elétrons e o próximo conjunto é o subnível , que tem três orbitais degenerados ( ) e capacidade total . Aplicando a regra de Hund, colocamos um elétron em cada orbital antes de emparelhar. Assim, os elétrons ocupam os três orbitais com spins paralelos: cada orbital fica com um elétron . Isso corresponde a .
Passo 5
Resumo explicativo e interpretação da notação:
- A configuração encontrada é
. Aqui: - em
: o número é o número quântico principal (nível de energia), a letra é o tipo de subnível (orbital angular), e o expoente indica o número de elétrons naquele subnível; - o mesmo vale para
e .
- em
- Visualmente, a ocupação dos orbitais
(aplicando Hund) seria algo como: (nenhum deles está emparelhado.)
Passo 6
Dica rápida para a prova (pra lembrar na hora): conte sempre os elétrons (aqui
), vá preenchendo pelos subníveis na ordem
, subtraia à medida que coloca elétrons, e aplique Hund quando chegar em orbitais degenerados (p, d, f). Você conseguiu — vai dar certo!