Exercício: Faça a configuração eletrônica e determine os conjuntos
de números quânticos para cada elétron dos átomos: Li e Be.
de números quânticos para cada elétron dos átomos: Li e Be.
Passo 1
O que o enunciado pede: calcular a configuração eletrônica e determinar os conjuntos de números quânticos para cada elétron dos átomos lítio e berílio.
Informações dadas (implícitas no enunciado e necessárias):
- Número atômico do lítio:
. - Número atômico do berílio:
.
Objetivos concretos:
- Escrever a configuração eletrônica de cada átomo.
- Fornecer, para cada elétron, o conjunto de quatro números quânticos
.
Passo 2
Breve aula necessária (conceitos e regras usadas):
-
Números quânticos — o que são e as faixas permitidas:
-
(número quântico principal): . Indica o nível de energia “principal” (camada). -
(número quântico azimutal): . Para chamamos orbital , é , é , etc. -
(número quântico magnético): . Indica orientação do orbital. -
(número quântico de spin): ou .
-
-
Regras de preenchimento (como decidir onde vão os elétrons):
- Princípio de Aufbau: preencher primeiro orbitais de menor energia (ordem típica inicial:
). - Princípio de Exclusão de Pauli: em um mesmo átomo, não podem existir dois elétrons com os quatro números quânticos idênticos. Assim, cada orbital (mesmo
) comporta no máximo dois elétrons com spins opostos. - Regra de Hund (quando houver orbitais degenerados, como os três
): maximize o número de elétrons desemparelhados com spins paralelos. (Aqui não precisamos dela para os primeiros átomos porque só usamos orbitais .)
- Princípio de Aufbau: preencher primeiro orbitais de menor energia (ordem típica inicial:
-
Notação de configuração:
significa orbital ocupado por 2 elétrons; significa um elétron no orbital , etc.
Passo 3
Aplicando as regras para o lítio (
):
- Temos 3 elétrons para colocar.
- Preenche-se primeiro
: cabe até 2 elétrons → . - Resta 1 elétron: próximo orbital de menor energia é
→ . - Logo a configuração eletrônica é
.
Passo 4
Determinação dos conjuntos
para cada elétron do lítio — explicação e escolha:
- Os dois elétrons do
têm , (pois é ), e portanto (única opção para ). Como são dois elétrons no mesmo orbital, para obedecer Pauli um terá e o outro . - O elétron do
tem , , e seu pode ser ou . Em geral, quando se escreve uma configuração básica escolhe-se um spin (por exemplo ); o importante é que não coincida com um conjunto já usado no mesmo orbital.
Atribuição explícita (rotulando os elétrons como
):
-
(1º elétron, primeiro do ): . -
(2º elétron, segundo do ): . -
(3º elétron, do ): (ou ; escolher um dos sinais é suficiente).
Passo 5
Aplicando as regras para o berílio (
):
- Temos 4 elétrons.
- Preenche-se
com 2 elétrons → . - Restam 2 elétrons: próximo orbital é
, que comporta 2 elétrons → . - Configuração eletrônica:
.
Passo 6
Conjuntos
para cada elétron do berílio — explicação e atribuição:
- Os dois elétrons do
: cada um com e spins opostos e . - Os dois elétrons do
: cada um com e spins opostos e .
Atribuição explícita (rotulando
a
):
-
(1s): . -
(1s): . -
(2s): . -
(2s): .
Passo 7
Checagem rápida (regra de Pauli e consistência):
- Em cada orbital (mesmo
) há no máximo dois elétrons e eles têm spins opostos — regra de Pauli respeitada. - Para átomos leves como Li e Be, usar a ordem
é suficiente e direto.
Resposta
Li: configuração
.
Conjuntos (um possível conjunto por elétron): ,
,
.
Conjuntos (um possível conjunto por elétron):
Be: configuração
.
Conjuntos (um possível conjunto por elétron): ,
,
,
.
Conjuntos (um possível conjunto por elétron):