Dê as configurações eletrônicas dos átomos e íons, e os números quânticos do elétron mais energético.
Na

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a questão está pedindo é para a gente escrever as configurações eletrônicas de átomos e íons e também determinar os números quânticos do elétron mais energético. Isso envolve entender como os elétrons estão distribuídos nas diferentes camadas e orbitais ao redor do núcleo de um átomo ou íon. Para resolver isso, vamos precisar conhecer a Tabela Periódica, entender configurações eletrônicas e saber o que são os números quânticos.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre configuração eletrônica. Isso é basicamente como os elétrons estão distribuídos ao redor do núcleo de um átomo. Cada elétron ocupa uma “camada” ou “nível de energia” (representado por números: 1, 2, 3, etc.) e dentro dessas camadas, há subníveis (s, p, d, f).
Vamos usar o sódio (Na) como exemplo. O sódio tem número atômico 11, o que significa que ele tem 11 elétrons.
A configuração eletrônica do sódio neutro (Na) seria:
1s^2 2s^2 2p^6 3s^1
Isso significa:
  • 1s²: 2 elétrons na primeira camada, subnível s
  • 2s²: 2 elétrons na segunda camada, subnível s
  • 2p⁶: 6 elétrons na segunda camada, subnível p
  • 3s¹: 1 elétron na terceira camada, subnível s

Passo 3

Agora, vamos considerar o íon de sódio, que é $ Na^+ $. Quando o sódio perde um elétron, ele fica com uma carga positiva. Nesse caso, ele perde o elétron mais externo, que está no subnível 3s¹.
Então, a configuração eletrônica do $ Na^+ $ será:
Na^+
Agora, ele tem apenas 10 elétrons, assim como o Neônio (Ne), que já é um gás nobre e estável.

Passo 4

Vamos agora determinar os números quânticos do elétron mais energético. Os números quânticos são quatro números que descrevem as características de um elétron em um átomo:
  1. Número quântico principal (n): Indica o nível de energia ou camada do elétron. Valores possíveis: 1, 2, 3, etc.
  2. Número quântico azimutal (l): Indica a forma do orbital. Valores possíveis: 0 (s), 1 §, 2 (d), 3 (f).
  3. Número quântico magnético (mₗ): Indica a orientação do orbital no espaço. Valores possíveis: de -l a +l.
  4. Número quântico de spin (mₛ): Indica a direção do spin do elétron. Valores possíveis: +½ ou -½.
Para o sódio neutro ($ Na $), o elétron mais energético está no orbital 3s¹.
  • n = 3
  • l = 0 (porque é um orbital s)
  • mₗ = 0 (já que l = 0, mₗ só pode ser 0)
  • mₛ = +½ ou (o spin pode ser para cima ou para baixo)
Como no íon $ Na^+ $, o elétron mais energético está no nível 2p⁶, vamos ver seus números quânticos:
O último elétron está no orbital 2p¹:
  • n = 2
  • l = 1 (porque é um orbital p)
  • mₗ = -1, 0, +1 (para p, mₗ pode ser -1, 0 ou +1)
  • mₛ = +½ ou

Resposta

Então, resumindo:
  • Configuração eletrônica do Na (sódio) neutro: $ 1s^2 2s^2 2p^6 3s^1 $
  • Configuração eletrônica do $ Na^+ $ íon: $ 1s^2 2s^2 2p^6 $
  • Números quânticos do elétron mais energético no Na:
    • $ n = 3 $
    • $ l = 0 $
    • $ m_ℓ = 0 $
    • $ m_s = +\frac{1}{2} $ ou $ -\frac{1}{2} $

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