Dê as configurações eletrônicas dos átomos e íons, e os números quânticos do elétron mais energético.
Cl
Cl
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre configurações eletrônicas e números quânticos do átomo de Cloro (Cl) e seus íons. A matéria envolve estrutura eletrônica e números quânticos, que são fundamentais para entender como os elétrons estão distribuídos ao redor do núcleo e suas propriedades.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é configuração eletrônica. Ela mostra como os elétrons estão distribuídos nas diferentes camadas e subníveis de energia de um átomo ou íon. Para o Cloro, que tem número atômico 17, precisamos distribuir 17 elétrons.
Passo 3
A distribuição segue a ordem de energia dos orbitais:
,
,
,
,
, etc. Cada orbital tem uma capacidade máxima de elétrons:
-
: 2 elétrons -
: 6 elétrons -
: 10 elétrons -
: 14 elétrons
Passo 4
Vamos distribuir os 17 elétrons do Cloro:
Então, a configuração eletrônica do átomo de Cloro é:
Passo 5
Agora, para os íons do Cloro. O Cloro pode ganhar ou perder elétrons formando íons.
-
Íon Cloro negativo (Cl⁻): Ganha 1 elétron, totalizando 18 elétrons.
-
Íon Cloro positivo (Cl⁺): Perde 1 elétron, totalizando 16 elétrons.
Passo 6
Agora, vamos determinar os números quânticos do elétron mais energético no átomo de Cloro (o último elétron adicionado).
Os números quânticos são:
- n (principal): Indica a camada de energia. Para o Cloro, o último elétron está na terceira camada, então $ n = 3 $.
- l (azimutal): Indica o subnível. No
, $ l = 1 $. - m_l (magnético): Indica a orientação do orbital. Pode variar de
a . Para $ l = 1 $, $ m_l = -1, 0, +1 $. Vamos pegar, por exemplo, $ m_l = 0 $. - m_s (spin): Pode ser $ +\frac{1}{2} $ ou $ -\frac{1}{2} $. Vamos considerar $ m_s = +\frac{1}{2} $.
Resposta
A configuração eletrônica do átomo de Cloro é
, do íon Cl⁻ é
e do íon Cl⁺ é
. Os números quânticos do elétron mais energético no átomo de Cloro são: