Um átomo de oxigênio tem um total de 8 elétrons. Escreva os 4 números quânticos para cada um dos 8 elétrons no estado fundamental.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre um átomo de oxigênio que tem 8 elétrons e pede para a gente escrever os 4 números quânticos para cada um desses elétrons no estado fundamental. Isso envolve conceitos de estrutura eletrônica e números quânticos, que ajudam a descrever as propriedades dos elétrons nos átomos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar quais são os quatro números quânticos:
- Número quântico principal (n): Indica o nível de energia do elétron.
- Número quântico azimutal (l): Relaciona-se à forma da orbital.
- Número quântico magnético (mₗ): Define a orientação da orbital no espaço.
- Número quântico de spin (mₛ): Indica a direção do spin do elétron (para cima ou para baixo).
Passo 3
No estado fundamental, os elétrons ocupam os níveis de energia mais baixos disponíveis. Para o oxigênio, com 8 elétrons, a distribuição fica assim:
- Primeira camada (n=1): Pode ter no máximo 2 elétrons.
- Segunda camada (n=2): Pode ter até 6 elétrons.
Passo 4
Vamos distribuir os elétrons nas orbitais:
- Primeira camada (n=1):
- Orbital 1s: l=0
- Elétron 1: mₗ=0, mₛ=+½
- Elétron 2: mₗ=0, mₛ=-½
- Orbital 1s: l=0
- Segunda camada (n=2):
- Orbital 2s: l=0
- Elétron 3: mₗ=0, mₛ=+½
- Elétron 4: mₗ=0, mₛ=-½
- Orbital 2p: l=1
- Elétron 5: mₗ=-1, mₛ=+½
- Elétron 6: mₗ=0, mₛ=+½
- Elétron 7: mₗ=+1, mₛ=+½
- Elétron 8: mₗ=-1, mₛ=-½
- Orbital 2s: l=0
Passo 5
Agora, vamos listar os 4 números quânticos para cada elétron:
-
Elétron 1:
- n = 1
- l = 0
- mₗ = 0
- mₛ = +½
-
Elétron 2:
- n = 1
- l = 0
- mₗ = 0
- mₛ = -½
-
Elétron 3:
- n = 2
- l = 0
- mₗ = 0
- mₛ = +½
-
Elétron 4:
- n = 2
- l = 0
- mₗ = 0
- mₛ = -½
-
Elétron 5:
- n = 2
- l = 1
- mₗ = -1
- mₛ = +½
-
Elétron 6:
- n = 2
- l = 1
- mₗ = 0
- mₛ = +½
-
Elétron 7:
- n = 2
- l = 1
- mₗ = +1
- mₛ = +½
-
Elétron 8:
- n = 2
- l = 1
- mₗ = -1
- mₛ = -½
Resposta
Cada um dos 8 elétrons do átomo de oxigênio no estado fundamental tem os seguintes números quânticos:
- (1, 0, 0, +½)
- (1, 0, 0, -½)
- (2, 0, 0, +½)
- (2, 0, 0, -½)
- (2, 1, -1, +½)
- (2, 1, 0, +½)
- (2, 1, +1, +½)
- (2, 1, -1, -½)
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