Indique o conjunto dos 4 números quânticos para as seguintes espécies iônicas:
b)
b)
Passo 1
O enunciado pede: para a espécie iônica
, indicar o conjunto dos quatro números quânticos. Informações dadas/implícitas que vamos usar:
- O número atômico do enxofre é
. - A carga da espécie é
, ou seja, a espécie tem dois elétrons a mais que o átomo neutro.
Passo 2
Calcular o número de elétrons da espécie. O átomo neutro de enxofre tem
elétrons. Como a íon tem carga
, adicionam-se dois elétrons:
Passo 3
Determinar a configuração eletrônica do íon com
elétrons. Usando a regra de Aufbau (preencher níveis do menor para o maior energia) e o princípio de Pauli, os
elétrons ocupam:
Essa configuração é isoelectrônica com o gás nobre argônio.
Passo 4
Identificar a camada/subcamada que contém os elétrons de maior energia (elétron “externo”). Na configuração
a subcamada
está completa e é a camada de maior número quântico principal
presente. Portanto o(s) elétron(s) mais externos pertencem a
e a subcamada
(isto é,
).
Passo 5
Relembrar os quatro números quânticos e seus significados e valores permitidos:
- Principal:
. Determina a camada (energia radial). - Azimutal (ou orbital):
. Define o tipo de orbital: ( ), ( ), ( ), etc. - Magnético:
. Identifica a orientação do orbital dentro da subcamada. - Spin:
. Indica o sentido do spin do elétron.
No caso de um elétron em
(onde
), os valores possíveis de
são
. Para uma subcamada
todos esses orbitais estão ocupados por dois elétrons cada (spins opostos), então existem seis elétrons possíveis na subcamada com combinações de
e
.
Passo 6
Escolher um conjunto específico de números quânticos para um elétron “externo” (habitualmente escolhe-se um dos elétrons da subcamada mais externa). Como a subcamada
está completa, qualquer uma das seis combinações é válida como descrição de um dos elétrons externos. Uma escolha padrão e totalmente válida é:
Essa escolha corresponde a um dos elétrons ocupando o orbital
com orientação
e spin para cima
. Se preferir, poderiam ser usados
ou
e/ou
; todas essas são possíveis e igualmente corretas para diferentes elétrons da subcamada
.