Usando somente a tabela periódica, dê o símbolo dos átomos que tem as seguintes configurações nos seus estados fundamentais, na camada de valência: c) 4 s^{2}

Passo 1

O que o enunciado pede: dar o símbolo do átomo que, no seu estado fundamental, tem na camada de valência a configuração 4s^{2}.
Informações relevantes fornecidas (explicitadas): a configuração de valência é 4s^{2} — ou seja, os elétrons mais externos ocupam o subnível 4s com dois elétrons.
O que significa “camada de valência” aqui (explicação didática): a camada de valência é o nível de energia com maior número quântico principal n que contém elétrons no estado fundamental do átomo. Esses elétrons determinam o comportamento químico e correspondem, no diagrama da tabela periódica, à linha (período) mais externa ocupada.

Passo 2

Como usar a tabela periódica para traduzir 4s^{2} em um elemento (passo a passo didático):
  • O número 4 em 4s^{2} indica que a camada externa é a de principal quantum n=4, então o elemento está no período 4 da tabela periódica (quarta linha).
  • O sufixo s^{2} indica que os elétrons de valência ocupam o bloco s com dois elétrons. Na tabela periódica, o bloco s com ocupação s^{2} corresponde ao grupo 2 (os metais alcalino-terrosos) nesse período.

Passo 3

Identificar o elemento no período 4 e no grupo 2:
  • Na quarta linha (período 4), o elemento do grupo 2 é o cálcio. Seu símbolo é \mathrm{Ca}.
  • Verificação pela configuração eletrônica completa no estado fundamental: o cálcio tem configuração [\mathrm{Ar}]\,4s^{2}, ou seja, realmente sua camada de valência é 4s^{2}.

Passo 4

Comentário sobre possíveis confusões (bem didático, sem pular etapas): alguns elementos de transição (Sc, Ti, …) têm elétrons 3d a considerar, mas a presença de exatamente 4s^{2} como camada de valência, sem elétrons adicionais no 4p ou usando 3d como valência, é característica do elemento do grupo 2 do período 4 — portanto, somente o cálcio satisfaz 4s^{2} como configuração de valência no estado fundamental.

Resposta

\mathrm{Ca}

Exercícios relacionados