A ciência evolui constantemente. No que tange a estrutura interna da matéria muito foi descoberto no século passado. Sabemos, por exemplo, que o elétron é capaz de interagir com um campo magnético, apresentando, portanto, um número quântico para descrever esse estado, o número quântico de spin. Imagine que tenha sido demonstrado que o elétron possa assumir 4 números quânticos de spin
, representados, respectivamente, por
. Considere ainda que tenha sido convencionado que o primeiro elétron de um orbital apresentará
, seguido de
e finalmente
.
a) Considerando as informações do enunciado e que os outros 3 números quânticos são descritos conforme o modelo atual, DESCREVA como ficaria a distribuição eletrônica para o iodo.
b) Represente o diagrama de energia para os orbitais preenchidos do iodo com seus respectivos elétrons.
c) Considerando a nova distribuição eletrônica do iodo, classifique o iodo em elemento representativo, transição interna ou externa.
a) Considerando as informações do enunciado e que os outros 3 números quânticos são descritos conforme o modelo atual, DESCREVA como ficaria a distribuição eletrônica para o iodo.
b) Represente o diagrama de energia para os orbitais preenchidos do iodo com seus respectivos elétrons.
c) Considerando a nova distribuição eletrônica do iodo, classifique o iodo em elemento representativo, transição interna ou externa.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem que analisar a distribuição eletrônica do iodo considerando que os elétrons podem ter quatro números quânticos de spin diferentes:
,
,
e
. A matéria envolvida aqui é estrutura eletrônica dos átomos e a classificação dos elementos com base nessa estrutura. Vamos precisar entender sobre números quânticos, orbitais e como os elétrons se distribuem nos diferentes níveis de energia.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a distribuição eletrônica descreve como os elétrons estão organizados ao redor do núcleo de um átomo. Os elétrons ocupam diferentes níveis de energia e orbitais, e cada orbital pode comportar um certo número de elétrons dependendo dos seus números quânticos.
Passo 3
No modelo atual, os elétrons são descritos por quatro números quânticos: principal (
), secundário (
), magnético (
) e de spin (
). No caso do iodo, que tem número atômico 53, precisamos distribuir 53 elétrons nos diferentes orbitais seguindo as regras de preenchimento.
Passo 4
Com a nova convenção de spin apresentada na questão, onde os números quânticos de spin são
,
,
e
, e o primeiro elétron de um orbital tem
, seguido de
,
e
, vamos ajustar a distribuição eletrônica do iodo influenciada por essa nova sequência de spins.
Passo 5
A distribuição eletrônica padrão do iodo no modelo atual é:
Com a nova sequência de spins, precisamos ajustar os níveis de energia e os orbitais afetados por essa alteração nos números quânticos de spin.
Passo 6
Apesar da alteração no spin, a distribuição eletrônica em termos de preenchimento dos orbitais segue as mesmas regras de Aufbau, Pauli e Hund. Portanto, a distribuição eletrônica do iodo permanece a mesma, apenas com os spins dos elétrons seguindo a nova convenção dada.
Passo 7
Agora, para classificar o iodo, vamos ver se ele pertence aos elementos representativos, de transição interna ou externa. Elementos representativos estão nos grupos 1, 2 e 13 a 18 da tabela periódica, caracterizados por terem seus últimos elétrons nos orbitais s ou p.
Resposta
Considerando a distribuição eletrônica ajustada do iodo e sua posição na tabela periódica, o iodo é classificado como um elemento representativo.