Faça a distribuição eletrônica dos elementos abaixo e dê os números quânticos do último elétron da camada de valência.
Ca

Passo 1

Beleza, o exercício pede para a gente montar a configuração eletrônica do cálcio (Ca) e, em seguida, dar os quatro números quânticos do último elétron da camada de valência. O conteúdo aqui é “configuração eletrônica” e “números quânticos”. Para resolver, vamos usar o princípio de Aufbau (preenchimento dos orbitais em ordem de energia), o princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund, além de saber o que cada número quântico significa (n, l, m_l, m_s).

Passo 2

Primeiro, identifica o número atômico do cálcio. O Ca tem número atômico Z = 20, ou seja, 20 elétrons para “colocar” nos orbitais.

Passo 3

Agora, seguindo a ordem de energia dos orbitais (Aufbau):
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → …
Vamos distribuir os 20 elétrons:
  1. 1s recebe 2 elétrons: 1s²
  2. 2s recebe 2 elétrons: 2s²
  3. 2p recebe 6 elétrons: 2p⁶
  4. 3s recebe 2 elétrons: 3s²
  5. 3p recebe 6 elétrons: 3p⁶
    Até aqui usamos 2+2+6+2+6 = 18 elétrons.
  6. O próximo orbital mais baixo em energia é o 4s, que recebe os 2 elétrons restantes: 4s²
Então a configuração eletrônica completa do Ca é:
Ca:;1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2

Passo 4

A camada de valência do cálcio é a n = 4, porque é o maior nível de energia que tem elétrons (o 4s). O último elétron que a gente “colocou” foi o segundo elétron do orbital 4s.

Passo 5

Agora, os quatro números quânticos (n, l, m_l, m_s) desse último elétron:
  1. n (número quântico principal): define o nível de energia → aqui n = 4
  2. l (número quântico azimutal): para orbital s, l = 0
  3. m_l (número quântico magnético): se l = 0, só existe m_l = 0
  4. m_s (número quântico de spin): num orbital com 2 elétrons, um vai ter m_s = +½ e o outro m_s = –½; como o segundo elétron é “o último” que entra, normalmente atribuímos m_s = –½

Resposta

Configuração eletrônica do Ca:
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2
Números quânticos do último elétron (4s², segundo elétron do 4s):
n = 4, l = 0, m_l = 0, m_s = –½.

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