Dê as configurações eletrônicas dos átomos e íons,
os números quânticos do elétron mais energético.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre configuração eletrônica e números quânticos do íon
. O assunto envolve química atômica, especificamente a configuração eletrônica dos átomos e íons, além de compreender os números quânticos que descrevem os elétrons. Para resolver, precisamos saber como distribuir os elétrons no átomo de ferro e entender como identificar os números quânticos do elétron de maior energia.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o ferro (Fe) tem número atômico 26, ou seja, possui 26 elétrons em seu estado neutro. A configuração eletrônica do ferro neutro é:
Isso significa que os elétrons preenchem as orbitais em ordem crescente de energia, começando pelo nível 1 e indo até o 4s e 3d.
Passo 3
Agora, ao formar o íon
, o íon perde três elétrons. Geralmente, os elétrons são removidos primeiro das camadas de maior energia. No caso do ferro, os elétrons 4s são removidos antes dos 3d. Então, retiramos dois elétrons do 4s e um do 3d:
Passo 4
Com a configuração eletrônica de
estabelecida, identificamos o elétron mais energético, que está na subcamada 3d. Para determinar os números quânticos desse elétron, usamos as seguintes definições:
- Número quântico principal (n): Indica o nível de energia. Aqui, n = 3.
- Número quântico azimutal (l): Relaciona-se com o tipo de orbital. Para a subcamada d, l = 2.
- Número quântico magnético (m_l): Determina a orientação do orbital. Pode variar de -l a +l. Vamos escolher m_l = 0 para simplificação.
- Número quântico de spin (m_s): Indica a direção do spin do elétron. Pode ser +½ ou -½. Vamos escolher m_s = +½.
Resposta
A configuração eletrônica do íon
é:
Os números quânticos do elétron mais energético são: