Dê a configuração eletrônica e calcule a multiplicidade dos átomos ou íons a seguir no estado fundamental:

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir a configuração eletrônica e a multiplicidade do átomo de enxofre (S) com número atômico Z=16 no estado fundamental. Isso envolve entender como os elétrons se organizam nos orbitais e calcular a multiplicidade usando a teoria de spin.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a configuração eletrônica. Ela mostra como os elétrons estão distribuídos nos diferentes níveis e subníveis de energia do átomo. Para isso, usamos a ordem dos orbitais baseada na regra de Aufbau: começamos preenchendo os orbitais de menor energia primeiro.

Passo 3

O átomo de enxofre tem Z=16, o que significa que ele tem 16 elétrons. Vamos distribuir esses elétrons nos orbitais:
  1. 1s: Pode durar até 2 elétrons.
  2. 2s: Até mais 2 elétrons.
  3. 2p: Até 6 elétrons.
  4. 3s: Até 2 elétrons.
  5. 3p: Até 6 elétrons.
Vamos alocar os elétrons:
  • 1s²
  • 2s²
  • 2p⁶
  • 3s²
  • 3p⁴
Então, a configuração eletrônica do enxofre no estado fundamental é:

Passo 4

Agora, vamos calcular a multiplicidade. A multiplicidade é dada pela fórmula:
onde é o spin total dos elétrons não pareados.
No caso do enxofre, olhando a configuração eletrônica, vemos que no subnível 3p temos 4 elétrons. Cada orbital p pode ter até 2 elétrons com spins opostos. Então, os elétrons no 3p são assim distribuidos:
  • 3p¹: ↑
  • 3p²: ↑↓
  • 3p³: ↑↓↑
  • 3p⁴: ↑↓↑↓
Mas, no caso de 3p⁴, temos 2 pares de elétrons e 2 elétrons não pareados:
  • Um par com spins opostos.
  • Dois elétrons com spins paralelos.
Isso significa que .
Aplicando na fórmula:

Resposta

A configuração eletrônica do átomo de enxofre no estado fundamental é:
E a multiplicidade é 3.

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