(b) Escreva a configuração eletrônica dos elementos
e K e em seguida, organize-os em ordem crescente de raios atômicos e de energias de ionização.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão pede para escrevermos a configuração eletrônica dos elementos sódio (Na), alumínio (Al) e potássio (K). Depois, devemos organizá-los em ordem crescente de raios atômicos e de energias de ionização. Para isso, vamos precisar entender sobre configuração eletrônica, raio atômico e energia de ionização.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a configuração eletrônica. Ela mostra como os elétrons estão distribuídos nos diferentes níveis e orbitais de um átomo. Usamos números quânticos e notação de subníveis (s, p, d, f) para representar isso.
Passo 3
Vamos começar escrevendo a configuração eletrônica do sódio (Na). O sódio tem 11 elétrons. A distribuição fica assim:
Isso significa que os elétrons estão nos orbitais 1s, 2s, 2p e 3s.
Passo 4
Agora, a configuração eletrônica do alumínio (Al), que tem 13 elétrons:
Aqui, os elétrons estão distribuídos nos orbitais 1s, 2s, 2p, 3s e 3p.
Passo 5
Por fim, a configuração eletrônica do potássio (K), com 19 elétrons:
Os elétrons estão nos orbitais 1s, 2s, 2p, 3s, 3p e 4s.
Passo 6
Agora que temos as configurações eletrônicas, vamos falar sobre o raio atômico. O raio atômico é a medida do tamanho de um átomo, geralmente a distância do núcleo até a nuvem eletrônica mais externa. Na tabela periódica, o raio atômico geralmente diminui da esquerda para a direita em um período e aumenta de cima para baixo em um grupo.
Passo 7
Vamos comparar os elementos Na, Al e K:
- Sódio (Na) está no terceiro período, grupo 1.
- Alumínio (Al) também está no terceiro período, mas no grupo 13.
- Potássio (K) está no quarto período, grupo 1.
Seguindo a tendência:
- Entre Na e Al, que estão no mesmo período, o raio atômico diminui da esquerda para a direita. Então, Na > Al em raio atômico.
- K está abaixo de Na no grupo 1, então K > Na em raio atômico.
Passo 8
Agora, sobre a energia de ionização, que é a energia necessária para remover um elétron de um átomo no estado gasoso. Geralmente, a energia de ionização aumenta da esquerda para a direita em um período e diminui de cima para baixo em um grupo.
Passo 9
Analisando nossos elementos:
- Alumínio (Al) tem maior energia de ionização que o sódio, pois está mais à direita no mesmo período.
- Sódio (Na) tem maior energia de ionização que o potássio (K), já que K está abaixo de Na no grupo 1.
Então, a ordem de energias de ionização é: K < Na < Al.
Resposta
Configurações eletrônicas:
- Sódio (Na):
- Alumínio (Al):
- Potássio (K):
Ordem crescente de raios atômicos:
Al < Na < K
Al < Na < K
Ordem crescente de energias de ionização:
K < Na < Al
K < Na < Al