Identifique os elementos abaixo. Justifique.
Passo 1
O enunciado dá a configuração eletrônica
e pede para identificar o elemento e justificar a resposta.
Informações fornecidas:
Informações fornecidas:
- Núcleo de gás nobre escrito:
. - Camadas externas indicadas:
e .
A tarefa é descobrir qual elemento neutro possui essa distribuição de elétrons e explicar o raciocínio.
Passo 2
Entendendo a notação com gás nobre (shorthand):
significa que a configuração contém a configuração eletrônica completa do hélio. O hélio tem a configuração
, ou seja, representa
elétrons preenchendo a primeira camada. Então a parte
contribui com
elétrons.
Passo 3
Contando os elétrons dados explicitamente nas outras orbitais:
-
tem elétrons, -
tem elétrons.
Somando tudo:
Portanto o átomo neutro tem
elétrons.
Passo 4
Ligando ao número atômico: para um átomo neutro o número de elétrons é igual ao número atômico
. Logo
. O elemento de número atômico
é o nitrogênio, cujo símbolo é
. Assim a configuração corresponde ao átomo de nitrogênio no estado fundamental.
Passo 5
Informações adicionais úteis (para justificar e entender melhor):
- A maior camada ocupada é
(porque aparecem ocupações em e ), portanto o elemento está no período da tabela periódica. - Os elétrons da camada externa (valência) são os que estão em
, totalizando
elétrons de valência. Isso coloca o nitrogênio no bloco
e no grupo
(ou grupo
da numeração antiga) da tabela periódica.
Passo 6
Sobre o arranjo nos subníveis e magnetismo (justificando com regras eletrônicas):
- Pelo princípio de Aufbau, preenchimento vai das orbitais de menor energia para as de maior energia; aqui a ordem usada (implícita) está correta.
- Pela regra de Hund, os
elétrons em ocupam as três orbitais de forma desemparelhada (cada uma com um elétron de mesmo spin), ou seja, há elétrons desemparelhados. - Consequência: o átomo é paramagnético (atraído por campo magnético) por ter elétrons desemparelhados.
Passo 7
Implicações químicas rápidas (para fixar o conceito):
- Com
elétrons de valência, o nitrogênio tende a ganhar elétrons para completar o octeto; por isso o estado de oxidação comum é (íons ) em sais, embora também forme ligações covalentes (ex.: ). - Essas propriedades derivam diretamente da configuração
.
Resposta
Nitrogênio (
), número atômico
.