Dê as configurações eletrônicas dos átomos e íons, e os números quânticos do elétron mais energético.
Passo 1
Beleza! A gente tem um exercício que pede para encontrar as configurações eletrônicas de um íon e os números quânticos do elétron mais energético. O íon em questão é o
. Para resolver isso, a gente vai precisar entender sobre configuração eletrônica e números quânticos, que são conceitos da química relacionados à maneira como os elétrons estão distribuídos nos átomos e íons.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a configuração eletrônica. Ela nos mostra como os elétrons estão organizados nas diferentes camadas e subníveis de energia ao redor do núcleo do átomo ou íon. Cada nível de energia é dividido em subníveis (s, p, d, f) que podem conter um número específico de elétrons.
Passo 3
Agora, vamos olhar para o sódio (
). O sódio tem número atômico 11, ou seja, ele tem 11 elétrons. A configuração eletrônica do sódio neutro é:
Isso significa que:
- 2 elétrons no subnível 1s
- 2 elétrons no subnível 2s
- 6 elétrons no subnível 2p
- 1 elétron no subnível 3s
Passo 4
Mas estamos lidando com o íon
, que perdeu um elétron. Ao perder um elétron, normalmente ele perde do nível de maior energia, que no caso é o 3s. Então, a configuração eletrônica do
fica:
Agora, o íon só tem 10 elétrons, igualando a configuração do neônio, que é um gás nobre estável.
Passo 5
Agora, vamos falar sobre os números quânticos do elétron mais energético. Números quânticos são como “endereço” para cada elétron, indicando onde ele está e como está se movendo. Existem quatro tipos de números quânticos, mas vamos focar nos três principais:
- Número quântico principal (
): Indica o nível de energia e a distância do núcleo. - Número quântico azimutal (
): Indica a forma do orbital (s, p, d, f). - Número quântico magnético (
): Indica a orientação do orbital no espaço.
Passo 6
Para o
, o elétron mais energético está no subnível 2p. Vamos identificar seus números quânticos:
- n = 2: Está no segundo nível de energia.
-
: Porque é um orbital p (s = 0, p = 1, d = 2, f = 3). -
pode ser -1, 0 ou +1: Representa as três orientações possíveis para um orbital p.
Além disso, temos o número quântico de spin (
), que pode ser +½ ou -½, indicando a rotação do elétron.
Resposta
A configuração eletrônica do íon
é:
Os números quânticos do elétron mais energético são: