Qual o número máximo de elétrons em um átomo cujos elétrons de mais alta energia apresentam n = 4 e
0 como números quânticos principal e momento angular, respectivamente?
Passo 1
O enunciado diz que, no átomo em questão, os elétrons de mais alta energia têm números quânticos principal
e azimutal (momento angular)
. Isso significa que a última subcamada preenchida é a
. Para determinar o número máximo de elétrons desse átomo, vamos listar todas as subcamadas que se preenchem antes ou junto com a
e depois somar seus elétrons.
Passo 2
Em átomos neutros e no preenchimento segundo a regra de Aufbau (ordenando por
, e para empates por menor
), as subcamadas se preenchem nesta ordem até a
:
Não incluímos
porque sua soma
é maior que a de
(
), de modo que
é preenchida antes de
. Como a última subcamada ocupada é exatamente
, ela ainda não começou a preencher
.
Passo 3
Cada subcamada com número quântico
possui
orbitais, e cada orbital comporta até 2 elétrons (princípio de exclusão de Pauli). Portanto, o número máximo de elétrons em cada subcamada é
Vamos calcular para cada uma:
-
( ): elétrons -
( ): elétrons -
( ): elétrons -
( ): elétrons -
( ): elétrons -
( ): elétrons
Passo 4
Somando todos esses elétrons, obtemos o número máximo de elétrons no átomo:
Resposta
O átomo em que os elétrons de mais alta energia estão em
,
pode ter, no máximo, 20 elétrons.