Para os elementos do bloco p: B, Al, C, Si, N, P, O, S, F e Cl, faça a configuração eletrônica, e proponha os estados de oxidação mais estável. Justifique sua resposta.
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo. Precisamos, para cada um dos elementos do bloco p: B, Al, C, Si, N, P, O, S, F e Cl, fazer duas coisas. Primeiro, escrever a configuração eletrônica de cada elemento. Segundo, propor os estados de oxidação mais estáveis e justificar essas escolhas. Para isso, vamos precisar entender como os elétrons estão distribuídos nas camadas dos átomos e como esses elementos tendem a ganhar ou perder elétrons para se estabilizarem.
Passo 2
Começaremos com o elemento B (boro).
Boro (B):
- Configuração eletrônica: O boro tem 5 elétrons. A configuração é
. - Estado de oxidação mais estável: +3
- Justificativa: O boro perde três elétrons para atingir a configuração do gás nobre anterior, o hélio, ficando com uma carga +3, que é o estado de oxidação mais comum e estável para o boro.
Passo 3
Agora, o elemento Al (alumínio).
Alumínio (Al):
- Configuração eletrônica: O alumínio tem 13 elétrons. A configuração é
. - Estado de oxidação mais estável: +3
- Justificativa: O alumínio tende a perder três elétrons para alcançar a configuração do gás nobre anterior, o neônio, resultando em uma carga +3, que é o estado de oxidação mais comum e estável para o alumínio.
Passo 4
Vamos para o elemento C (carbono).
Carbono ©:
- Configuração eletrônica: O carbono tem 6 elétrons. A configuração é
. - Estados de oxidação mais estáveis: +4 e -4
- Justificativa: O carbono pode perder quatro elétrons para atingir a configuração do gás nobre anterior, o neônio, resultando em uma carga +4. Alternativamente, pode ganhar quatro elétrons para completar sua camada de valência, atingindo uma carga -4. Ambos os estados são estáveis dependendo do composto formado.
Passo 5
Seguimos para o elemento Si (silício).
Silício (Si):
- Configuração eletrônica: O silício tem 14 elétrons. A configuração é
. - Estados de oxidação mais estáveis: +4 e -4
- Justificativa: Similar ao carbono, o silício pode perder quatro elétrons para alcançar a configuração do gás nobre anterior, com estado +4, ou ganhar quatro elétrons para atingir uma carga -4, dependendo do composto.
Passo 6
Agora, o elemento N (nitrog��nio).
Nitrogênio (N):
- Configuração eletrônica: O nitrogênio tem 7 elétrons. A configuração é
. - Estado de oxidação mais estável: -3
- Justificativa: O nitrogênio tende a ganhar três elétrons para completar sua camada de valência, atingindo a configuração do gás nobre anterior, o neon, com uma carga -3, que é o estado de oxidação mais estável para o nitrogênio.
Passo 7
Vamos para o elemento P (fósforo).
Fósforo §:
- Configuração eletrônica: O fósforo tem 15 elétrons. A configuração é
. - Estados de oxidação mais estáveis: -3, +3 e +5
- Justificativa: O fósforo pode ganhar três elétrons para alcançar a configuração do gás nobre anterior, resultando em uma carga -3. Além disso, pode perder três ou cinco elétrons, formando estados de oxidação +3 e +5, respectivamente, dependendo dos compostos formados.
Passo 8
Seguimos para o elemento O (oxigênio).
Oxigênio (O):
- Configuração eletrônica: O oxigênio tem 8 elétrons. A configuração é
. - Estado de oxidação mais estável: -2
- Justificativa: O oxigênio tende a ganhar dois elétrons para completar sua camada de valência, atingindo a configuração do gás nobre anterior, o neon, com uma carga -2, que é o estado de oxidação mais estável para o oxigênio.
Passo 9
Agora, o elemento S (enxofre).
Enxofre (S):
- Configuração eletrônica: O enxofre tem 16 elétrons. A configuração é
. - Estados de oxidação mais estáveis: -2, +2, +4 e +6
- Justificativa: O enxofre pode ganhar dois elétrons para completar a camada de valência, formando uma carga -2. Além disso, pode perder dois, quatro ou seis elétrons, formando estados de oxidação +2, +4 e +6, respectivamente, dependendo dos compostos.
Passo 10
Vamos para o elemento F (flúor).
Flúor (F):
- Configuração eletrônica: O flúor tem 9 elétrons. A configuração é
. - Estado de oxidação mais estável: -1
- Justificativa: O flúor tende a ganhar um elétron para completar sua camada de valência, alcançando a configuração do gás nobre anterior, o neon, com uma carga -1, que é o estado de oxidação mais estável para o flúor.
Passo 11
Por fim, o elemento Cl (cloro).
Cloro (Cl):
- Configuração eletrônica: O cloro tem 17 elétrons. A configuração é
. - Estado de oxidação mais estável: -1
- Justificativa: O cloro tende a ganhar um elétron para completar sua camada de valência, atingindo a configuração do gás nobre anterior, o argônio, com uma carga -1, que é o estado de oxidação mais estável para o cloro.
Resposta
Para os elementos do bloco p:
- B (Boro):
- Estado de oxidação +3 - Al (Alumínio):
- Estado de oxidação +3 - C (Carbono):
- Estados de oxidação +4 e -4 - Si (Silício):
- Estados de oxidação +4 e -4 - N (Nitrogênio):
- Estado de oxidação -3 - P (Fósforo):
- Estados de oxidação -3, +3 e +5 - O (Oxigênio):
- Estado de oxidação -2 - S (Enxofre):
- Estados de oxidação -2, +2, +4 e +6 - F (Flúor):
- Estado de oxidação -1 - Cl (Cloro):
- Estado de oxidação -1
Cada estado de oxidação foi escolhido baseado na tendência dos elementos ganhar ou perder elétrons para alcançar uma configuração eletrônica mais estável, geralmente semelhante à dos gases nobres.
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Dada a possível reação em uma pilha:
e os Potenciais-Padrão de Eletrodo:
Pergunta-se:
Essa reação é espontânea?
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A)
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