Identifique o elemento especifico que corresponde a cada uma das seguintes configurações eletrônicas e indique o número de elétrons desemparelhados para cada um deles:
b)
b)
Passo 1
O que o enunciado pede e o que ele dá:
- Enunciado: identificar o elemento químico correspondente à configuração eletrônica dada e indicar o número de elétrons desemparelhados.
- Informação fornecida: a configuração eletrônica
. - Perguntas a responder:
- Qual é o elemento (nome e símbolo) cuja configuração é
(assumindo átomo neutro)? - Quantos elétrons estão desemparelhados nesse átomo?
- Qual é o elemento (nome e símbolo) cuja configuração é
Passo 2
Contar o número total de elétrons a partir da configuração fornecida para identificar o número atômico:
Explicação curta: em um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número atômico
. Logo, o átomo com
elétrons tem
.
Passo 3
Identificar o elemento no quadro periódico usando
:
- O elemento com número atômico
é o oxigênio, símbolo .
Breve incentivo: já estamos perto da resposta final — só falta ver como esses elétrons estão distribuídos nos orbitais para contar os desemparelhados.
Passo 4
Relembrar as regras que usamos para distribuir e contar elétrons (aulas rápidas, mastigadas):
- Princípio de Aufbau: preenche-se primeiro os orbitais de menor energia (a ordem aqui é
, depois , depois ). - Princípio de Pauli: cada orbital pode comportar no máximo
elétrons, com spins opostos. - Regra de Hund: em orbitais degenerados (os três orbitais
), os elétrons ocupam primeiro cada orbital com spin paralelo (um em cada) antes de emparelhar. - Capacidade de subsíntemas: um orbital
comporta até elétrons; o conjunto (três orbitais) comporta até elétrons.
Passo 5
Montar o diagrama de ocupação orbital explicitando como os elétrons ficam (uso de setas para spins dentro de modo matemático):
- Para
: . - Para
: . - Para
: os três orbitais são degenerados; segundo Hund, primeiro coloca-se um elétron em cada orbital e só então começa a emparelhar. Portanto a distribuição será
Explicação detalhada do
: colocar os primeiros
elétrons como
(um em cada orbital). O quarto elétron precisa entrar em um desses orbitais já ocupados, formando um par
em um dos três orbitais.
Passo 6
Contar os elétrons desemparelhados a partir do diagrama:
- No
não há desemparelhados (ambos emparelhados). - No
não há desemparelhados (ambos emparelhados). - No
temos a distribuição — isto é, dois orbitais com um único elétron cada (desemp.), e um orbital emparelhado. - Portanto o número de elétrons desemparelhados é
.
Comentário motivador: isso explica, por exemplo, por que o oxigênio elementar (em átomos isolados) tem comportamento paramagnético parcial — porque tem elétrons desemparelhados.
Passo 7
Exemplos rápidos para distinguir e fixar:
- Se a configuração fosse
(como no nitrogênio), a distribuição em seria e haveria elétrons desemparelhados. - Se fosse
(como no flúor), a distribuição em seria e haveria elétron desemparelhado.
Resposta
Oxigênio (O),
;
elétrons desemparelhados.