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:
  1. Número quântico principal (n): Indica o nível de energia do elétron.
  2. Número quântico azimutal (l): Relaciona-se à forma da orbital.
  3. Número quântico magnético (mₗ): Define a orientação da orbital no espaço.
  4. 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:
  1. Primeira camada (n=1):
    • Orbital 1s: l=0
      • Elétron 1: mₗ=0, mₛ=+½
      • Elétron 2: mₗ=0, mₛ=-½
  2. 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

Passo 5

Agora, vamos listar os 4 números quânticos para cada elétron:
  1. Elétron 1:
    • n = 1
    • l = 0
    • mₗ = 0
    • mₛ = +½
  2. Elétron 2:
    • n = 1
    • l = 0
    • mₗ = 0
    • mₛ = -½
  3. Elétron 3:
    • n = 2
    • l = 0
    • mₗ = 0
    • mₛ = +½
  4. Elétron 4:
    • n = 2
    • l = 0
    • mₗ = 0
    • mₛ = -½
  5. Elétron 5:
    • n = 2
    • l = 1
    • mₗ = -1
    • mₛ = +½
  6. Elétron 6:
    • n = 2
    • l = 1
    • mₗ = 0
    • mₛ = +½
  7. Elétron 7:
    • n = 2
    • l = 1
    • mₗ = +1
    • mₛ = +½
  8. 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. (1, 0, 0, +½)
  2. (1, 0, 0, -½)
  3. (2, 0, 0, +½)
  4. (2, 0, 0, -½)
  5. (2, 1, -1, +½)
  6. (2, 1, 0, +½)
  7. (2, 1, +1, +½)
  8. (2, 1, -1, -½)

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