© Quantos elétrons de nível mais externo um átomo de Silício (Si, Z=14 ) possui? Quantos deles são desemparelhados?

Passo 1

Beleza, o exercício pergunta: “Para um átomo de Silício (Si), Z = 14, quantos elétrons ele tem no nível mais externo e, desses, quantos estão desemparelhados?”
Conteúdo: configuração eletrônica, níveis (camadas) e subníveis (s, p, d…), regras de Aufbau, Pauli e Hund. Vamos precisar montar a configuração eletrônica completa do Si e, a partir dela, ver quantos elétrons ficam na camada mais externa (n = 3) e quantos desses não têm par.

Passo 2

Primeiro, a configuração eletrônica do Si (Z = 14). A gente segue a ordem de energia (regra de Aufbau), aplicando também Pauli e Hund:
1s^2,;2s^2,;2p^6,;3s^2,;3p^2
Ou seja, colocando 2 elétrons em 1s, 2 em 2s, 6 em 2p, 2 em 3s e sobra 2 para 3p.

Passo 3

Agora, o que é “nível mais externo”? É a camada com maior número quântico principal, aqui 3s^2 + 3p^2 = 2 + 2 = 4 .
Nessa camada temos:
– Subnível 3s com 2 elétrons
– Subnível 3p com 2 elétrons
Total de elétrons na camada :

Passo 4

Pra ver quantos estão desemparelhados, analisamos o subnível 3p. O subnível p tem 3 orbitais, cada um comporta até 2 elétrons. Pela regra de Hund, a gente coloca um elétron em cada orbital disponível antes de emparelhar. Com 2 elétrons em 3p, eles ficam cada um num orbital diferente, portanto:
– Orbitais 3p: ↑ ↑ –
Temos 2 orbitais ocupados com um único elétron (↑) e o terceiro vazio. Logo, são 2 elétrons desemparelhados.

Resposta

O átomo de Silício tem 4 elétrons no nível mais externo (camada ) e, desses, 2 estão desemparelhados.

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