Forneça os números quânticos principais (n) e de momento angular (ou azimutal, l) para os elétrons do subnível mais energético dos elementos:
Y

Passo 1

O enunciado pede: “Forneça os números quânticos principais ( n) e de momento angular (ou azimutal, l) para os elétrons do subnível mais energético do elemento Y (ítrio).”
Informações relevantes fornecidas ou necessárias para resolver:
  • Elemento: Y (ítrio).
  • Número atômico do ítrio: \;Z=39.
  • Objetivo final: identificar o subnível ocupado de maior energia e informar os valores de \;n e \;l desse subnível.

Passo 2

Determinar a configuração eletrônica do ítrio e localizar o subnível mais energético ocupado.
Explicação curta sobre como obter a configuração:
  • A configuração eletrônica pode ser construída seguindo a ordem de preenchimento (regra de Aufbau) ou usando a configuração de gás nobre precedente como núcleo. O gás nobre precedente ao ítrio é o criptônio, \mathrm{Kr}, que tem 36 elétrons.
  • Como Z=39, o ítrio tem 39 elétrons; portanto, além dos 36 do núcleo [\mathrm{Kr}], restam 39-36=3 elétrons a colocar nas camadas externas. Escrever isso em TeX:
39-36=3.
  • Esses 3 elétrons ocupam os orbitais externos segundo a ordem 5s depois 4d. Assim, a configuração eletrônica do ítrio, em notação abreviada, é
[\mathrm{Kr}]\,5s^{2}\,4d^{1}.
Isso significa que os orbitais ocupados além do núcleo [\mathrm{Kr}] são 5s com dois elétrons e 4d com um elétron.

Passo 3

Entender o que significa “subnível mais energético” e escolher qual subnível é esse no caso do ítrio.
Explicação didática:
  • “Subnível mais energético” aqui refere-se ao subnível ocupado que tem a maior energia (normalmente o último subnível preenchido no átomo neutro no estado fundamental). Em muitos casos isso coincide com os elétrons de valência (os que participam mais nas reações).
  • Pela configuração [\mathrm{Kr}]\,5s^{2}\,4d^{1}, o último elétron ocupado (o que define o subnível preenchido por último) entra no subnível 4d. Logo, o subnível de maior energia ocupado no ítrio é o subnível 4d. (Nota: embora o grupo s tenha n=5, para o ítrio, o elétron adicional ocupa 4d e esse é o subnível de maior energia ocupado.)

Passo 4

Lembrar o significado dos números quânticos e como obtê-los a partir da letra do subnível.
Aulas rapidinhas:
  • O número quântico principal \;n indica a camada/nível energético principal (valores inteiros positivos: n=1,2,3,\dots). Para um subnível indicado por n (por ex. 4d), o n é exatamente esse número.
  • O número quântico azimutal (momento angular) \;l determina a forma do orbital e está ligado à letra do subnível:
\text{para } s:\; l=0,\qquad p:\; l=1,\qquad d:\; l=2,\qquad f:\; l=3.
  • Aplicando ao subnível identificado 4d: o n é 4 e, por ser um orbital d, o l é 2.

Passo 5

Apresentar claramente os valores encontrados e comentar brevemente (motivação final e dica para prova).
  • Subnível mais energético ocupado em Y: 4d (obtido da configuração [\mathrm{Kr}]\,5s^{2}\,4d^{1}).
  • Portanto:
n=4,\qquad l=2.
Dica prática para a prova: escreva primeiro a configuração (mesmo que abreviada com o gás nobre), veja qual foi o último subnível preenchido e então traduza a letra do subnível em l usando a tabela s=0,\,p=1,\,d=2,\,f=3.

Resposta

\,n=4,\; l=2\,

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