Identifique o elemento das configurações eletrônicas parciais de átomos neutros a seguir:
. . .
. . .
Passo 1
O enunciado dá uma configuração eletrônica parcial do tipo
referente a um átomo neutro e pede para identificar qual é o elemento correspondente. Informações fornecidas:
- A parte conhecida da configuração é
. - O átomo é neutro (número de elétrons igual ao número atômico
).
Pergunta a responder: - Qual elemento tem a configuração eletrônica que termina em
?
Passo 2
O que significa a notação
?
- O número
é o número quântico principal : indica a sexta camada eletrônica (período 6). - A letra
é o subnível angular (subcasca) com forma e energia características; um subnível pode comportar até 6 elétrons. - O expoente
diz que há 3 elétrons nesse subnível da camada 6.
Em linguagem simples: o nível mais externo contém a configuração(normalmente os elétrons da camada 6 ocupam antes de ), e o átomo pertence ao bloco do período 6.
Passo 3
Plano de solução (passo a passo que vou aplicar):
- Determinar quais subníveis já estarão preenchidos antes de começar a ocupar
. - Escrever a configuração completa (ou no formato núcleo de gás nobre + elétrons externos).
- Somar o número de elétrons para obter o número atômico
. - Usar
para identificar o elemento na tabela periódica.
Passo 4
Princípios básicos que usamos (explicados de forma simples):
- Princípio de Aufbau: os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia. A ordem relevante até o
é, em termos práticos e usuais: Isso significa que antes de preencher completam-se , depois e (quando necessários). - Princípio de Pauli: cada orbital comporta no máximo 2 elétrons com spins opostos.
- Regra de Hund: dentro de um subnível (por ex.
com três orbitais), elétrons ocupam orbitais diferentes com spins paralelos antes de emparelhar.
Passo 5
Identificar o núcleo de gás nobre que simplifica a escrita:
- O gás nobre imediatamente anterior ao período 6 é o xenônio, cuja configuração completa contém
elétrons. Então usa-se a abreviação para representar os primeiros elétrons.
Passo 6
Construir a configuração completa a partir de
até
:
- Após
entram os elétrons em , e antes de preencher . Para o caso típico que termina em (elementos do bloco p do período 6), a configuração completa é
Expliquei cada termo:
=
elétrons;
completa os
;
completa
;
preenche
; e
é o trecho dado.
Passo 7
Calcular o número total de elétrons (número atômico
) somando as contribuições:
- Soma dos elétrons:
- Como o átomo é neutro,
.
Passo 8
Identificar o elemento com número atômico
:
- Na tabela periódica, o elemento de
é o bismuto, cujo símbolo é .
Comentário didático rápido: elementos com terminaçãopertencem ao grupo 15 (os pnictogênios); têm, em geral, 5 elétrons de valência ( ) e exibem estados de oxidação comuns como e .
Resposta
Bismuto,
,