Faça a distribuição eletrônica dos elementos abaixo e dê os números quânticos do último elétron da camada de valência.
Fe
Fe
Passo 1
Beleza, o exercício pede para a gente fazer a distribuição eletrônica do Fe (ferro) e, em seguida, dar os quatro números quânticos do último elétron da camada de valência.
Conteúdo envolvido: configuração eletrônica (princípio de Aufbau, exclusão de Pauli e regra de Hund) e atribuição dos números quânticos ,
,
e
.
Conteúdo envolvido: configuração eletrônica (princípio de Aufbau, exclusão de Pauli e regra de Hund) e atribuição dos números quânticos
Passo 2
Primeiro, descobrimos o número atômico do Fe, que é 26. Isso significa que ele tem 26 elétrons para distribuir nos orbitais.
Passo 3
Vamos usar a ordem de preenchimento de orbitais:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → …
Preenchendo até 26 elétrons, chegamos a:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → …
Preenchendo até 26 elétrons, chegamos a:
Para simplificar, escrevemos usando o gás nobre anterior (Argônio,
):
Passo 4
Agora, qual é a “camada de valência”? No caso dos metais de transição, consideramos os elétrons de 4s e de 3d como valência. O último elétron que colocamos no processo de Aufbau foi o sexto elétron no subnível 3d.
Passo 5
Para achar os números quânticos desse elétron, lembramos:
-
é o número da camada (aqui , porque ele está em 3d). -
para orbital d vale 2 ( ). - Nos orbitais d (
), a regra de Hund coloca um elétron em cada um até preencher os cinco com spin +½, e o sexto vem pareado no “-2”. Então . - Como ele está pareado, seu spin será
, ou seja, .
Resposta
Configuração eletrônica do Fe:
Números quânticos do último elétron de valência: