Considerando os elementos
e
, com números atômicos iguais a 20 e 35, respectivamente.
a) Escreva as configurações eletrônicas dos dois elementos e, baseado nelas, verifique a que grupo da tabela periódica cada um dos elementos pertence.
a) Escreva as configurações eletrônicas dos dois elementos e, baseado nelas, verifique a que grupo da tabela periódica cada um dos elementos pertence.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa escrever as configurações eletrônicas dos elementos com números atômicos 20 e 35, que são, respectivamente, o cálcio (Ca) e o bromo (Br). Depois disso, vamos ver em qual grupo da tabela periódica cada um deles se encaixa. Para isso, vamos usar conhecimentos de configuração eletrônica e entender como a tabela periódica está organizada em grupos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é configuração eletrônica. É basicamente a maneira como os elétrons estão distribuídos nas camadas ao redor do núcleo de um átomo. Os elétrons ocupam níveis de energia chamados de camadas, que são divididas em subníveis (s, p, d, f).
Passo 3
Vamos começar com o cálcio (Ca), que tem número atômico 20. Isso significa que ele tem 20 elétrons. A configuração eletrônica do cálcio será:
Explicando:
- A primeira camada (n=1) tem o subnível s com 2 elétrons.
- A segunda camada (n=2) tem os subníveis s e p, com um total de 8 elétrons.
- A terceira camada (n=3) também tem os subníveis s e p com mais 8 elétrons.
- A quarta camada (n=4) tem apenas o subnível s com 2 elétrons.
Passo 4
Agora, vamos para o bromo (Br), que tem número atômico 35, ou seja, 35 elétrons. A configuração eletrônica do bromo será:
Detalhando:
- As primeiras três camadas (n=1, 2, 3) estão completas, totalizando 18 elétrons.
- A quarta camada (n=4) tem o subnível s com 2 elétrons e o subnível p com 5 elétrons.
- Além disso, há o subnível d na terceira camada (n=3) com 10 elétrons.
Passo 5
Agora que temos as configurações eletrônicas, vamos determinar a qual grupo cada elemento pertence na tabela periódica.
O grupo de um elemento geralmente é determinado pelo número de elétrons na camada de valência, que são os elétrons na camada mais externa.
-
Cálcio (Ca): Tem 2 elétrons na camada de valência (4s^2). Elementos com 2 elétrons na camada de valência pertencem ao Grupo 2, que são os metais alcalino-terrosos.
-
Bromo (Br): Tem 5 elétrons na camada de valência (4s^2 3d^{10} 4p^5), mas focamos nos elétrons da camada mais externa, que são os 5 elétrons do subnível p. Considerando que os grupos principais contam apenas os elétrons na camada mais externa (neste caso, 7 elétrons quando somamos 2 do s e 5 do p, mas como o d está preenchido, fica mais direto ver que o bromo está no Grupo 17, que são os halogênios.
Resposta
O cálcio (Ca) tem a configuração eletrônica
e pertence ao Grupo 2 da tabela periódica. O bromo (Br) tem a configuração eletrônica
e pertence ao Grupo 17 da tabela periódica.