5- Faça a distribuição eletrônica dos átomos de
e indique o número de elétrons na camada de valência de cada um dos átomos.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para cada átomo: (1) fazer a distribuição eletrônica (configuração eletrônica) e (2) indicar o número de elétrons na camada de valência. Os átomos a tratar são
.
Informações úteis que vou usar (números atômicos — retirei da tabela periódica):
-
: . -
: . -
: . -
: .
Passo 2
Relembrando as regras básicas (explicação didática e passo a passo):
- Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento): os elétrons ocupam os orbitais de menor energia para maior energia. A ordem relevante aqui é
-
Regra de Pauli: cada orbital comporta no máximo dois elétrons com spins opostos. Então um orbital s pode ter até
elétrons, um orbital p até elétrons (três orbitais p × dois elétrons), um d até , etc. -
Regra de Hund: em subshells com orbitais degenerados (por exemplo os três orbitais
), os elétrons ocupam primeiro separadamente cada orbital com spins paralelos antes de emparelhar. Isso minimiza repulsão e é a configuração de menor energia. -
Definição prática de elétrons de valência (para os átomos que nos interessam, elementos do bloco s e p): são os elétrons cujo número quântico principal
é o maior presente na configuração (a “camada” mais externa). Por exemplo, se a configuração termina em , a camada de valência é e tem elétrons.
Vou aplicar essas regras preenchendo os orbitais até o número total de elétrons
de cada átomo, mostrando passo a passo.
Passo 3
- Começar preenchendo a partir de
. - Preenchimento:
- Não restam elétrons. Então a configuração eletrônica final é
- A camada mais externa é
(os orbitais e ); o total nela é . Logo o número de elétrons de valência é
Passo 4
- Preencher a partir de
conforme ordem:
- Configuração final:
- A camada mais externa é
(só o neste caso) com elétrons. Portanto
Passo 5
- Preencher sucessivamente:
Observação sobre
: nos três orbitais
deve-se distribuir cinco elétrons; pela regra de Hund coloca-se primeiro um elétron em cada orbital (3 elétrons) e depois emparelham-se dois deles formando o total de 5 — mas o resultado final escrito é
.
2) Configuração final:
2) Configuração final:
- A camada mais externa é
com e , totalizando . Portanto
Passo 6
- Preenchimento até
:
Agora sobra
elétron, o próximo orbital em ordem de energia é
, então:
- Configuração final:
- A camada mais externa é
(o elétron no ), então há elétron de valência:
Passo 7
- Para átomos do bloco s e p (como esses), basta preencher pela ordem mostrada e contar os elétrons com maior
para obter a valência. - Em problemas mais rápidos, é comum memorizar as configurações dos gases nobres (por exemplo
) e construir a partir deles por adição de elétrons. - Lembre-se de aplicar Hund ao distribuir elétrons em orbitais p, e Pauli para não exceder
elétrons por orbital.