Quantos elétrons possui certo subnível 4f, sabendo que o último elétron a preenchê-lo possui os seguintes números quânticos: ? (Considere que o primeiro elétron a preencher os orbitais possui spin ). Dê a configuração eletrônica deste átomo e prediga a posição desse elemento na tabela periódica.
Passo 1
Ele no descreve o último elétron do último subnível preenchido (o mais energético), através de seus números quânticos e pergunta quantos elétrons estão habitando esse subnível.
Essa é uma questão para o diagrama das caixas.
Olha aí os 7 orbitais do subnível 4f:
E a gente vai preencher ele até que o último elétron esteja no orbital de e com spin , ou seja, . Sendo que o enunciado manda a gente começar a distribuição com spins positivos ().
Pela regra de Hund primeiro cada orbital recebe um elétron para que, só depois, qualquer orbital possa receber um segundo elétron.
O elétron em vermelho foi o último a ser colocado no diagrama, obedecendo a ordem exigida pela regra de Hund e pelo enunciado.
Ele está no orbital deseginado por e tem .
Para que este fosse o último elétron alocado, a gente precisou colocar mais 11 elétrons no orbital 4f. Portanto, o orbital 4f do enunciado possui 12 elétrons.
Passo 2
Para que o subnível 4f esteja semi-preenchido com 12 elétrons, este é o último subnível da configuração eletrônica deste átomo. A configuração é, então:
Com o subnível mais energético descrito pelo , esse elemento está certamente no bloco f.
Com 12 elétrons nesse subnível, ele está na 12ª coluna do bloco f.
Com camada de valência com , podemos dizer que ele está no sexto período.
Resposta
12 elétrons.
Configuração:
6º período, 12ª coluna do bloco f.