Questão 33.
Considere o átomo de ferro, de número atômico 26 , em seu estado fundamental. Admitindo que os orbitais de um mesmo subnivel sejam preenchidos na ordem crescente de
e que os spins
sejam atribuidos antes de se iniciar o emparelhamento, assinale a alternativa que pode representar os números quânticos do elétron diferenciador do ferro.
A()
B ( )
C ( )
D( )
Considere o átomo de ferro, de número atômico 26 , em seu estado fundamental. Admitindo que os orbitais de um mesmo subnivel sejam preenchidos na ordem crescente de
A()
B ( )
C ( )
D( )
Passo 1
O que o enunciado dá e o que ele pede:
- Átomo: ferro, número atômico
(ou seja, elétrons no átomo neutro). - Estado: estado fundamental.
- Regra adicional dada pelo enunciado: orbitais de um mesmo subnível são preenchidos na ordem crescente de
e os spins são atribuídos antes de iniciar o emparelhamento. - Pergunta: qual alternativa pode representar os números quânticos do elétron diferenciador do ferro (o último elétron colocado ao construir a configuração eletrônica no estado fundamental)?
Passo 2
Encontrar a configuração eletrônica do ferro no estado fundamental (contagem de elétrons):
- Primeiro lembrar quantos elétrons ocupam até o gás nobre anterior:
corresponde a elétrons. - Depois de
vem a ocupação dos níveis seguintes usando a ordem usual: e . - Portanto a configuração do ferro neutro é
. - Contagem direta:
(até ) (do ) (do ) elétrons, como exigido.
Passo 3
Identificar em qual subnível está o elétron diferenciador:
- Os dois elétrons
são habitantes dos elétrons e . - Os elétrons
a são os elétrons do subnível . - Assim o elétron diferenciador (o elétron número
) pertence ao subnível ; logo e (porque subnível corresponde a ).
Passo 4
Listar os possíveis valores de
para um orbital
e explicar a regra de preenchimento dada:
- Para
os valores possíveis de são . - A regra específica do enunciado diz: preencher orbitais de um mesmo subnível em ordem crescente de
e dar primeiro spins antes de iniciar o emparelhamento. Interpretação prática: atribui-se, na sequência, um elétron com ao orbital com menor , depois ao próximo maior, e assim por diante até cada orbital ter um elétron ; só então começa-se a colocar elétrons com , novamente seguindo a ordem crescente de . - Aplicando isso ao
: - elétron 21:
- elétron 22:
- elétron 23:
- elétron 24:
- elétron 25:
- elétron 26 (o diferenciador): como todos os cinco orbitais já têm um elétron
, começa-se a emparelhar seguindo a ordem de — o primeiro a emparelhar é . Portanto o elétron terá e .
- elétron 21:
Passo 5
Reunir os números quânticos do elétron diferenciador:
- De
, , , temos: , , , .
Passo 6
Comparar com as alternativas fornecidas:
- Alternativa A:
— não corresponde (não é ). - Alternativa B:
— corresponde exatamente ao que encontramos. - Alternativa C:
— não é o último elétron segundo a regra dada. - Alternativa D:
— não corresponde. - Alternativa E:
— inválida porque não existe para .
Resposta
B