Exercícios Resolvidos de Números Quânticos e Funções de Onda

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Enunciado

  1. O elétron mais energético de um elemento em seu estado fundamental pode ser identificado pelo conjunto de números quânticos ( 5 ,   1 ,   - 1 ,   - 1 / 2 )

a. Dê a configuração eletrônica desse elemento, representando os elétrons mais internos pelo gás nobre anterior. [Assuma (i) que os subníveis são preenchidos na ordem −l ... + l e (ii) que os spins com ms positivo são preenchidos primeiro.]

b. Identifique qual elemento é esse.

c. Compare as energias de ionização desse elemento com as do Enxofre e do Tálio, indicando em cada caso qual deve ser maior e por quê.

Passo 1

  1. Oi, galerinha! Tudo bom? Aqui temos que dar a configuração eletrônica deste elemento, cujo o ultimo nível tem os seguintes números quânticos: ( 5 ,   1 ,   - 1 ,   - 1 / 2 )
  2. O primeiro número que aparece é o número quântico principal, que indica a camada que está esse eletron. No caso ele é um elemento do quinto nível.

    5

    O número seguinte, é o numetro quântico secundário. Ele diz o tipo de orbital que temos ali. Como ele é representado pelo número 1 significa quetemos um orbital p . Logo

    5 p

    O próximo número é o número quântico magnético e ele vai me dizer a casinha onde está esse eletron. Para quem lembra teremos isso:

    A bolinha vermelha indica onde está o ultimo eletron. Mas não sabemos se nessa caixinha temos um ou dois elétrons, para descobrir isso vamos olhar para o nosso ultimo número quântico que é - 1 / 2 . Como o sinal ta negativo, siginica que temos dois elétrons na caixinha. E seguindo todas as regras de preenchimento, ficamos com:

    Sendo assim, temos que o ultimo orbital tem 4 eletrons, logo será

    5 p 4

    Agora temos que olhar para o diagrama de Pauli e ver quais são os orbitais que estão na frente dele. Fica assim:

    K r 4 d 10 5 s 2 5 p 4

    Prontinho!

    Passo 2

  3. Para descobrir que elemento é esse temos que olhar na tabela periódica, qual elemento do quinto período e que está na coluna p 4 (família do oxigênio).
  4. Esse elemento será o Telurio – T e .

    Aaaaahh, uma outra forma de descobrirmos o elemento é somando todos os elétrons e vendo qual o número atômico corresponde a essa quantidade.

    Passo 3

  5. Na Tabela Periódica, o T e encontra-se diretamente abaixo e na mesma coluna do E n x o f r e e uma linha acima e três colunas à direita do T á l i o . As energias de ionização aumentam na Tabela Periódica de baixo para cima e da direita para a esquerda. Assim, espera-se que:

• Sendo um átomo menor, espera-se que os elétrons do S estejam menos blindados que os do T e , e mais presos ao núcleo. Por isso, a energia de ionização do S deve ser maior que a do   T e

• Da mesma forma, os elétrons do T e estão menos blindados que os do T l . Por isso, a energia de ionização do T e deve ser maior que a do T l .

Assim, as energias de ionização devem estar ordenadas como: E I [ T l ]   <   E I [ T e ]   <   E I [ S ]

Resposta

a. K r 4 d 10 5 s 2 5 p 4

b. T e

c. E I [ T l ]   <   E I [ T e ]   <   E I [ S ]

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