Distribua os elétrons nos orbitais, representados por quadrículas, para cada um dos seguintes elementos, indicando quantos elétrons estão desemparelhados.
a) P, O, I, Ca, Be, Sc
a) P, O, I, Ca, Be, Sc
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a distribuição dos elétrons nos orbitais dos elementos P (Fósforo), O (Oxigênio), I (Iodo), Ca (Cálcio), Be (Berílio) e Sc (Escândio). A gente vai precisar entender um pouco sobre a configuração eletrônica e como os elétrons se organizam nos diferentes orbitais. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, precisamos saber quantos elétrons cada átomo tem. Isso depende do número atômico de cada elemento:
- Oxigênio (O): 8 elétrons
- Berílio (Be): 4 elétrons
- Carbono ©: 6 elétrons (embora não esteja na lista, só para referência)
- Nitrogênio (N): 7 elétrons
- Fósforo §: 15 elétrons
- Cálcio (Ca): 20 elétrons
- Escândio (Sc): 21 elétrons
- Iodo (I): 53 elétrons
Passo 3
Agora, vamos aprender sobre a configuração eletrônica. Os elétrons se distribuem em níveis de energia (camadas) e subníveis (orbitais: s, p, d, f). Cada orbital pode segurar até 2 elétrons com spins opostos. A regra de Hund nos diz que os elétrons ocupam os orbitais de forma a maximizar o número de elétrons desemparelhados.
Passo 4
Vamos distribuir os elétrons de cada elemento:
Oxigênio (O) – 8 elétrons
Configuração eletrônica:
Nos orbitais 2p, temos três orbitais:
,
,
.
Distribuição:
-
: ↑↓ -
: ↑ -
: ↑
Total de elétrons desemparelhados: 2
Berílio (Be) – 4 elétrons
Configuração eletrônica:
Nos orbitais 2s, temos um orbital:
-
: ↑↓
Total de elétrons desemparelhados: 0
Fósforo § – 15 elétrons
Configuração eletrônica:
Nos orbitais 3p, temos três orbitais:
,
,
.
Distribuição:
-
: ↑ -
: ↑ -
: ↑
Total de elétrons desemparelhados: 3
Cálcio (Ca) – 20 elétrons
Configuração eletrônica:
Nos orbitais 4s, temos um orbital:
-
: ↑↓
Total de elétrons desemparelhados: 0
Escândio (Sc) – 21 elétrons
Configuração eletrônica:
Nos orbitais 3d, temos cinco orbitais:
,
,
,
,
.
Distribuição:
-
: ↑ - Os outros orbitais 3d estão vazios.
Total de elétrons desemparelhados: 1
Iodo (I) – 53 elétrons
Configuração eletrônica:
Nos orbitais 5p, temos três orbitais:
,
,
.
Distribuição:
-
: ↑↓ -
: ↑↓ -
: ↑↓
Mas como são 5 elétrons nos 5p, dois orbitais têm pares e um tem um elétron desemparelhado.
Total de elétrons desemparelhados: 1
Resposta
- Oxigênio (O): 2 elétrons desemparelhados
- Berílio (Be): 0 elétrons desemparelhados
- Fósforo §: 3 elétrons desemparelhados
- Cálcio (Ca): 0 elétrons desemparelhados
- Escândio (Sc): 1 elétron desemparelhado
- Iodo (I): 1 elétron desemparelhado