Qual é a configuração espectroscopia (considerando a Regra de Hund) do estado fundamental espera para cada um dos seguintes elementos. Determine os números quânticos principais (n, l, ml, ms) para o último elétron e a quantidade de elétrons na última camada de valência.
b) Ca

Passo 1

Beleza, vamos resolver a questão sobre a configuração espectroscópica do cálcio (Ca) no estado fundamental. A gente vai usar a Regra de Hund para determinar a distribuição dos elétrons. Precisamos identificar os números quânticos principais (n, l, ml, ms) para o último elétron e descobrir quantos elétrons estão na última camada de valência.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a configuração eletrônica do cálcio. O cálcio tem 20 elétrons no total. A configuração eletrônica segue a ordem dos orbitais de menor para maior energia:
1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2
Então, a configuração eletrônica completa do Ca é:
Ca: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2

Passo 3

Agora, vamos focar na última camada de valência. No caso do cálcio, a última camada é a 4ª camada (n=4), e os elétrons estão no orbital 4s. Há 2 elétrons na camada 4s.

Passo 4

Vamos determinar os números quânticos para o último elétron. Os números quânticos são:
  • n (número quântico principal): Indica o nível de energia. Para o elétron 4s, n = 4.
  • l (número quântico azimutal): Para o orbital s, l = 0.
  • mₗ (número quântico magnético): Para l = 0, ml = 0.
  • mₛ (número quântico de spin): Pode ser +1/2 ou -1/2. Usando a Regra de Hund, que diz que os elétrons ocupam os orbitais de maneira que maximize o número de spins paralelos, o primeiro elétron no 4s terá ms = +1/2 e o segundo ms = -1/2.
Então, para o último elétron no cálcio:
(n, l, ml, ms) = (4, 0, 0, -1/2)

Resposta

A configuração espectroscópica do estado fundamental do cálcio (Ca) tem como último elétron os números quânticos (4, 0, 0, -1/2) e há 2 elétrons na última camada de valência.

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