Faça a distribuição eletrônica por subnível de energia para o átomo de urânio, apresentando também as representações por caixa de orbitais.

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica por subníveis do átomo de urânio (número atômico Z=92) e, em seguida, a representação em caixas de orbitais dos subníveis mais externos. Para resolver, vamos usar o princípio de Aufbau (ordem crescente de energia), o princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund.

Passo 2

Determinar a ordem de preenchimento dos subníveis até Z=92. A sequência de energia é, resumidamente:
1s to 2s to 2p to 3s to 3p to 4s to 3d to 4p to 5s to 4d to 5p to 6s to 4f to 5d to 6p to 7s to 5f to 6d

Passo 3

Preencher os elétrons seguindo essa ordem, lembrando que cada subnível suporta no máximo: s até 2 elétrons, p até 6, d até 10 e f até 14. Assim, para Z=92 obtemos:
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^10,4p^6,5s^2,4d^10,5p^6,6s^2,4f^14,5d^10,6p^6,7s^2,5f^3,6d^1

Passo 4

Fazendo a apólice de nêutrons internos como [Rn] = 1s^2 até 6p^6, a configuração final se escreve mais compacta:
U:;[Rn];7s^2,5f^3,6d^1

Passo 5

Agora, representamos em caixas de orbitais apenas os subníveis de valência ( 7s, 5f e 6d):
7s: boxeduparrowdownarrow
5f: boxeduparrow;boxeduparrow;boxeduparrow;boxed;boxed;boxed;boxed
6d: boxeduparrow;boxed;boxed;boxed;boxed

Resposta

Configuração eletrônica do urânio ( Z=92) por subníveis:
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^10,4p^6,5s^2,4d^10,5p^6,6s^2,4f^14,5d^10,6p^6,7s^2,5f^3,6d^1
Representação por caixas de orbitais dos subníveis de valência:
7s:;boxeduparrowdownarrow
5f:;boxeduparrow;boxeduparrow;boxeduparrow;boxed;boxed;boxed;boxed
6d:;boxeduparrow;boxed;boxed;boxed;boxed

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