Usando somente a tabela periódica, dê o símbolo dos átomos que tem as seguintes configurações nos seus estados fundamentais, na camada de valência:
3 s^{\prime} 3 p^{\prime}

Passo 1

O enunciado pede: usando somente a tabela periódica, dê o símbolo(s) dos átomos que, no estado fundamental, têm na camada de valência a configuração 3s^{\prime}\;3p^{\prime}.
Informações/dados que temos do enunciado:
  • Só se pode usar a tabela periódica (ou seja, inferir pela posição dos elementos e pelas regras usuais de preenchimento eletrónico).
  • A configuração pedida é escrita como 3s^{\prime}\;3p^{\prime}. Vou interpretar essa notação como “um elétron no orbital 3s e um elétron no orbital 3p” (isto é, equivalente à configuração 3s^{1}\;3p^{1} na camada de valência), já que o apóstrofo/prima costuma indicar ocupação unária nos dois orbitais. O enunciado fala em “estados fundamentais”, portanto estou buscando configurações do estado fundamental (não excitado).

Passo 2

Relembrando regras básicas (de forma bem prática) que usamos com a tabela periódica:
  • A regra de Aufbau: orbitais são preenchidos em ordem de energia crescente; para o terceiro nível, o orbital 3s é preenchido antes de 3p.
  • A camada de valência de elementos do período 3 (após o núcleo de gás nobre \text{Ne}) recebe progressivamente de 1 até 8 elétrons conforme avançamos na tabela (do Na até Ar).
  • Portanto, ao olhar para a tabela: o número de elétrons de valência na camada n=3 é igual ao número de grupo (para os representantes do bloco s e p), e as configurações seguem o padrão 3s^{x}\,3p^{y} com x+y variando de 1 a 8 para os elementos do período 3.

Passo 3

Vou listar (pegando diretamente a informação que se encontra na tabela periódica) as configurações de valência no estado fundamental para os elementos do período 3 (após o gás nobre \text{Ne}):
  • Na: valência \;3s^{1}.
  • Mg: valência \;3s^{2}.
  • Al: valência \;3s^{2}\;3p^{1}.
  • Si: valência \;3s^{2}\;3p^{2}.
  • P: valência \;3s^{2}\;3p^{3}.
  • S: valência \;3s^{2}\;3p^{4}.
  • Cl: valência \;3s^{2}\;3p^{5}.
  • Ar: valência \;3s^{2}\;3p^{6}.
Essas configurações são as que se obtêm seguindo as regras de preenchimento (Aufbau, Pauli, Hund) e correspondem à posição de cada elemento na tabela.

Passo 4

Comparando as configurações acima com a desejada 3s^{1}\;3p^{1}:
  • Para existir \;3p^{1} em estado fundamental (ou seja, qualquer elétron no subnível 3p), a tabela mostra que o subnível 3s já está preenchido com dois elétrons ( 3s^{2}). Isso é visível em Al, Si, P, S, Cl e Ar.
  • Os únicos elementos com exatamente dois elétrons de valência na camada 3 são Mg (configuração 3s^{2}) e não há elemento com distribuição 3s^{1}\;3p^{1} entre os elementos em estado fundamental.
  • A razão física simples: o orbital 3s tem energia menor que 3p, então, no estado fundamental, os dois elétrons do 3s ocupam primeiro este orbital antes que elétrons apareçam em 3p. Assim, não há elemento estável (em estado fundamental) com apenas um elétron em 3s e um em 3p simultaneamente.

Passo 5

Conclusão lógica: a configuração 3s^{1}\;3p^{1} (ou 3s^{\prime}\;3p^{\prime} na notação do enunciado) não aparece como configuração de valência de nenhum átomo no estado fundamental. Qualquer átomo que tenha elétron em 3p tem também 3s^{2} no seu estado fundamental.

Passo 6

Observação final e encorajamento: se a intenção fosse considerar estados excitados, aí sim é possível promover um elétron de 3s para 3p e obter 3s^{1}\;3p^{1}. Mas o enunciado exigiu “estado fundamental”, então não contamos estados excitados. Boa notícia: perceber essa impossibilidade pela posição na tabela é exatamente o tipo de raciocínio rápido que cai em prova — e tu já fez isso agora!

Resposta

Nenhum átomo.

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