Dentre os conjuntos de números quânticos {n,ℓ,m,s} apresentados nas alternativas a seguir, um deles representa números quânticos NÃO permitidos para os elétrons da subcamada mais energética do Fe(II), um íon indispensável para a sustentação da vida dos mamíferos, pois está diretamente relacionado com a respiração desses animais. Esse conjunto descrito corresponde a:
a) {3, 2, 0, 1/2}
b) {3, 2, - 2, -1/2}
c) {3, 2, 2, 1/2}
d) {3, 2, - 3, 1/2}
e) {3, 2, 1, 1/2} Dado: Fe (Z=26)
a) {3, 2, 0, 1/2}
b) {3, 2, - 2, -1/2}
c) {3, 2, 2, 1/2}
d) {3, 2, - 3, 1/2}
e) {3, 2, 1, 1/2} Dado: Fe (Z=26)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para identificar qual conjunto de números quânticos
não é permitido para os elétrons na subcamada mais energética do íon Fe(II). Para isso, vamos precisar entender sobre números quânticos, configuração eletrônica e as regras que determinam combinações permitidas desses números.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que são os números quânticos:
- Número quântico principal (
): Indica o nível de energia do elétron. Valores possíveis: - Número quântico azimutal (
): Relacionado à forma da subcamada. Valores possíveis: , onde , , , . - Número quântico magnético (
): Indica a orientação da subcamada no espaço. Valores possíveis: . - Número quântico de spin (
): Representa a rotação do elétron. Valores possíveis: ou .
Passo 3
Agora, vamos determinar a configuração eletrônica do Fe(II). O ferro (Fe) tem número atômico
, ou seja, 26 elétrons. O íon Fe(II) perdeu 2 elétrons, então tem
elétrons.
A configuração eletrônica do Fe é
. Para o Fe(II), removemos os elétrons da camada mais externa, que são os elétrons 4s. Então, a configuração do Fe(II) é
.
Passo 4
A subcamada mais energética do Fe(II) é a subcamada 3d. Assim, os elétrons dessa subcamada têm os seguintes números quânticos:
-
(nível de energia) -
(subcamada d) -
pode variar de a ( ) -
Vamos analisar cada alternativa para ver qual delas possui um conjunto inválido:
a)
-
, permitido, está dentro do intervalo, válido.
b)
- Tudo está dentro dos valores permitidos.
c)
-
é válido.
d)
- Aqui temos um problema! Para
, pode ser . O valor não é permitido.
e)
- Tudo está correto.
Resposta
A alternativa d)
representa um conjunto de números quânticos NÃO permitido para os elétrons da subcamada mais energética do Fe(II).