Qual a distribuição eletrônica do antimônio (Sb, Z = 51)? Quais os números quânticos para os elétrons de valência?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você perguntou qual é a distribuição eletrônica do antimônio (Sb) com número atômico 51 e quais são os números quânticos dos elétrons de valência. Para resolver isso, a gente vai precisar entender um pouco sobre a configuração eletrônica dos elementos, a tabela periódica e os números quânticos que descrevem os elétrons.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir a configuração eletrônica do antimônio. O número atômico (Z) é 51, o que significa que ele tem 51 elétrons. Para distribuir esses elétrons nos diferentes níveis e subníveis de energia, seguimos a ordem do preenchimento dos orbitais: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, etc., conforme a regra de Aufbau.

Passo 3

Vamos distribuir os 51 elétrons:
  • 1s²: 2 elétrons
  • 2s²: +2 = 4
  • 2p⁶: +6 = 10
  • 3s²: +2 = 12
  • 3p⁶: +6 = 18
  • 4s²: +2 = 20
  • 3d¹⁰: +10 = 30
  • 4p⁶: +6 = 36
  • 5s²: +2 = 38
  • 4d¹⁰: +10 = 48
  • 5p³: +3 = 51
Então, a configuração eletrônica fica:
Sb: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^10, 4p^6, 5s^2, 4d^10, 5p^3

Passo 4

Agora, vamos identificar os elétrons de valência. Os elétrons de valência são aqueles no nível de energia mais externo, que participam das reações químicas. Para o Sb, o nível mais externo é o quinto nível (n=5), que tem os orbitais 5s² e 5p³. Então, temos um total de 5 elétrons de valência.

Passo 5

Por fim, vamos determinar os números quânticos desses elétrons de valência. Cada elétron é descrito por quatro números quânticos: principal (n), azimutal (l), magnético (m_l) e de spin (m_s).
  • Elétrons no 5s²:
    • n = 5 (nível principal)
    • l = 0 (subnível s)
    • m_l = 0 (apenas um orbital s)
    • m_s = +½ e -½ (spins opostos)
  • Elétrons no 5p³:
    • n = 5
    • l = 1 (subnível p)
    • m_l = -1, 0, +1 (três orbitais p)
    • m_s = +½ ou -½ para cada elétron

Resposta

A distribuição eletrônica do antimônio (Sb, Z = 51) é:
Sb: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^10, 4p^6, 5s^2, 4d^10, 5p^3
Os números quânticos para os elétrons de valência são:
  • Para os dois elétrons no orbital 5s:
    $ n = 5 $, $ l = 0 $, $ m_l = 0 $, $ m_s = +\frac{1}{2} $ e $ m_s = -\frac{1}{2} $
  • Para os três elétrons no orbital 5p:
    $ n = 5 $, $ l = 1 $, $ m_l = -1, 0, +1 $, e $ m_s = +\frac{1}{2} $ ou $ m_s = -\frac{1}{2} $ para cada elétron

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