Qual o conjunto de números quânticos para o elétron mais energético do átomo de ferro ( )? O átomo é paramagnético ou diamagnético?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício está pedindo para a gente descobrir quais são os números quânticos do elétron mais energético no átomo de ferro (que tem número atômico ). Além disso, precisamos dizer se esse átomo é paramagnético ou diamagnético.
Para resolver isso, vamos precisar saber:
  • Configuração eletrônica do ferro para identificar onde está o elétron mais energético.
  • Os números quânticos que descrevem esse elétron.
  • Entender o que torna um átomo paramagnético ou diamagnético, ou seja, verificar se ele tem elétrons desemparelhados.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que os elétrons em um átomo ocupam diferentes níveis de energia, organizados em camadas eletrônicas. A configuração eletrônica do ferro ( ) nos ajuda a saber como esses elétrons estão distribuídos.
A configuração eletrônica do ferro é:
Isso significa que o ferro tem 26 elétrons distribuídos nessas subcamadas.

Passo 3

Agora, vamos identificar o elétron mais energético. Observamos que a última subcamada preenchida é a 3d com 6 elétrons. Portanto, o elétron mais energético está na subcamada 3d.

Passo 4

Para determinar os números quânticos desse elétron, precisamos lembrar dos quatro números quânticos:
  1. Número quântico principal ( ): Indica o nível de energia principal. Aqui, .
  2. Número quântico azimutal ( ): Relacionado à forma da subcamada. Para a subcamada , .
  3. Número quântico magnético ( ): Indica a orientação da subcamada no espaço. Pode variar de a , ou seja, de a . Vamos escolher para simplicidade.
  4. Número quântico de spin ( ): Pode ser ou . Vamos escolher .
Então, os números quânticos para o elétron mais energético no ferro são:

Passo 5

Agora, vamos determinar se o átomo de ferro é paramagnético ou diamagnético. Isso depende dos elétrons desemparelhados:
  • Paramagnético: Tem pelo menos um elétron desemparelhado.
  • Diamagnético: Todos os elétrons estão emparelhados.
Na configuração eletrônica do ferro ( ), vemos que há 6 elétrons na subcamada . Como a subcamada pode acomodar até 10 elétrons, e o ferro tem 6, isso significa que há elétrons desemparelhados.

Resposta

Os números quânticos do elétron mais energético no átomo de ferro ( ) são:
Além disso, o átomo de ferro é paramagnético porque possui elétrons desemparelhados.

Exercícios relacionados

Faça um resumo sobre o modelo quântico, comentando sobre o Princípio da Incerteza, números quânticos, Princípio da Exclusão de Pauli e a Regra de Hund.
A pressão osmótica média do sangue é a . Qual concentração em quantidade de matéria de glicose será isotônica com o sangue? (resp.: )
Quais são os nomes e os símbolos dos quatro números quânticos usados na especificação de elétrons em átomos? Quais são seus valores? Qual o significado de cada um?
Quantos pares de elétrons ligantes e não-ligantes há nas moléculas e ?