Em quais dos átomos a seguir o estado fundamental é desdobrado pela interação spin-órbita? , Ga.

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. A questão quer saber em quais dos seguintes átomos: , , , , , , e , o estado fundamental (ou seja, o estado de menor energia) é desdobrado pela interação spin-órbita. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre a interação spin-órbita e como ela afeta os níveis de energia dos elétrons nos átomos.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a interação spin-órbita. Essa interação ocorre entre o spin do elétron (uma propriedade intrínseca que pode ser pensada como uma espécie de “rotação” do elétron) e o seu movimento orbital ao redor do núcleo. Quando essa interação é significativa, ela pode dividir os níveis de energia dos elétrons, ou seja, desdobrar o estado fundamental.

Passo 3

Para que a interação spin-órbita desdobre o estado fundamental de um átomo, é necessário que o átomo tenha elétrons em orbitais com momento angular orbital ( ) diferente de zero. Isso porque o spin-órbita interage com o momento angular orbital, e se , essa interação não ocorre.

Passo 4

Vamos analisar a configuração eletrônica de cada átomo listado:
  • Lítio ( ): [He] – Aqui, o elétron está em um orbital ( ), então não há desdobramento pelo spin-órbita.
  • Boro ( ): [He] – O elétron de valência está em um orbital ( ), então há possibilidade de desdobramento.
  • Sódio ( ): [Ne] – Elétron no orbital ( ), sem desdobramento.
  • Alumínio ( ): [Ne] – Elétron em orbital ( ), potencial para desdobramento.
  • Potássio ( ): [Ar] – Elétron no orbital ( ), sem desdobramento.
  • Prata ( ): [Kr] – Elétron na camada ( ), com desdobramento possível.
  • Cobre ( ): [Ar] – Elétron na camada ( ), com desdobramento possível.
  • Gálio ( ): [Ar] – Elétron em orbital ( ), com possibilidade de desdobramento.

Passo 5

Resumindo, os átomos que possuem elétrons em orbitais com s��o aqueles que têm a possibilidade de ter seu estado fundamental desdobrado pela interação spin-órbita. Observamos que esses átomos são: , , , e .

Resposta

Os átomos cujo estado fundamental é desdobrado pela interação spin-órbita são: , , , e .

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