Considere os seguintes elementos: P e Ni.
a) Dê a configuração eletrônica completa e calcule a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo de cada um desses elementos.

Passo 1

A questão pede para a gente determinar a configuração eletrônica completa e calcular a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo dos elementos (Fósforo), e (Níquel). Vamos precisar entender como montar a configuração eletrônica e aplicar as regras de Slater para calcular a carga nuclear efetiva.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os elementos. Parece que há um pequeno erro no enunciado, já que P: 1s^2 , 2s^2 , 2p^6 , 3s^2 , 3p^3 não é um símbolo de elemento. Vamos considerar que os elementos são Ni: 1s^2 , 2s^2 , 2p^6 , 3s^2 , 3p^6 , 4s^2 , 3d^8 (Fósforo) e (Níquel).
Configuração eletrônica do (Fósforo):
O fósforo tem número atômico 15, ou seja, possui 15 elétrons. A configuração eletrônica completa é:
Configuração eletrônica do (Níquel):
O níquel tem número atômico 28, com 28 elétrons. A configuração eletrônica completa é:

Passo 3

Agora, vamos calcular a carga nuclear efetiva ( Zef = Z - S ) para o elétron mais externo de cada elemento usando as regras de Slater. A fórmula geral é:
S = (3s^2 + 3p^3 - 1) times 0.35 + (2s^2 + 2p^6) times 0.85 + (1s^2) times 1.00
onde:
  • S = (5 - 1) times 0.35 + 8 times 0.85 + 2 times 1.00 é o número atômico.
  • S = 4 times 0.35 + 6.8 + 2 é a constante de blindagem.
Regras de Slater para calcular S = 1.4 + 6.8 + 2 = 10.2 :
  1. Electrons are grouped in shells Zef = 15 - 10.2 = 4.8 (nível de energia).
  2. Electrons no mesmo grupo (mesmo S = (3d^8 - 1) times 0.35 + 4s^2 times 0.85 + 3s^2 + 3p^6 times 1.00 + camadas internas ) têm contribuição menor para S = 7 times 0.35 + 2 times 0.85 + 8 times 1.00 + 2 times 1.00 .
  3. Electrons em camadas internas (menor S = 2.45 + 1.7 + 8 + 2 ) contribuem mais para S = 14.15 .
Para o Zef = 28 - 14.15 = 13.85 (Fósforo):
  • Elétron mais externo: 3p³
  • Contribuições:
    • Electrons no mesmo grupo (3s² 3p³): cada um contribui 0.35, mas não conta o próprio elétron.
    • Electrons em (2s² 2p⁶): cada um contribui 0.85.
    • Electrons em (1s²): cada um contribui 1.00.
Cálculo de :
Cálculo de :
Para o (Níquel):
  • Elétron mais externo: 3d⁸
  • Contribuições:
    • Electrons no mesmo grupo (3d⁸): cada um contribui 0.35, menos o próprio.
    • Electrons em (4s²): cada um contribui 0.85.
    • Electrons em (3s² 3p⁶): cada um contribui 1.00.
    • Electrons em camadas internas ( e ): cada um contribui 1.00.
Cálculo de :
Cálculo de :

Resposta

A configuração eletrônica completa e a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo são:
  • P: 1s^2 , 2s^2 , 2p^6 , 3s^2 , 3p^3 (Fósforo):
    Zef = 4.8
    Ni: 1s^2 , 2s^2 , 2p^6 , 3s^2 , 3p^6 , 4s^2 , 3d^8
  • Zef = 13.85 (Níquel):

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