Um átomo de certo elemento tem 15 elétrons. Sem consultar a tabela periódica responda às seguintes questões: (a) Qual é a configuração eletrônica do estado fundamental desse elemento? (b) Como deve ser classificado esse elemento? © O elemento é diamagnético ou paramagnético?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre um átomo com 15 elétrons e pede para descobrir a configuração eletrônica, classificar o elemento e determinar se ele é diamagnético ou paramagnético. Para isso, vamos precisar entender como os elétrons se organizam nos orbitais e quais são as características magnéticas dos elementos.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a configuração eletrônica do átomo com 15 elétrons. A configuração eletrônica descreve como os elétrons estão distribuídos nos diferentes níveis e subníveis de energia ao redor do núcleo.

Passo 3

Os elétrons ocupam os orbitais seguindo a ordem de energia crescente: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, etc. Cada subnível tem uma capacidade máxima de elétrons: s pode ter 2, p 6, d 10 e f 14.

Passo 4

Vamos distribuir os 15 elétrons nos orbitais nessa ordem:
  • 1s²: 2 elétrons
  • 2s²: 2 elétrons
  • 2p⁶: 6 elétrons
  • 3s²: 2 elétrons
  • 3p³: 3 elétrons
    Totalizando 2 + 2 + 6 + 2 + 3 = 15 elétrons.

Passo 5

Então, a configuração eletrônica do átomo no estado fundamental é:
1s^2 , 2s^2 , 2p^6 , 3s^2 , 3p^3

Passo 6

Agora, para classificar o elemento, observamos a sua posição na tabela periódica. Com 15 elétrons, ele tem 5 elétrons na camada de valência (3s² 3p³). Elementos com cinco elétrons de valência pertencem ao grupo 15, que são os nitrogênios e seus familiares.

Passo 7

Por fim, vamos determinar se o elemento é diamagnético ou paramagnético. Isso depende do número de elétrons desemparelhados nos orbitais.

Passo 8

Na configuração , cada um dos três elétrons p ocupa um orbital individualmente antes de emparelhar. Isso significa que há três elétrons desemparelhados.

Passo 9

Elementos com elétrons desemparelhados são paramagnéticos, pois têm momentos magnéticos não cancelados que respondem a campos magnéticos.

Resposta

(a) A configuração eletrônica do estado fundamental é .
(b) O elemento deve ser classificado como pertencente ao grupo 15 (grupo do nitrogênio).
© O elemento é paramagnético devido à presença de elétrons desemparelhados.

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