O elétron mais energético de um determinado átomo neutro apresenta o seguinte conjunto de números quânticos: n = 5; l = 0; m = 0; s = -1/2. Determine o número atômico.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um elétron com os números quânticos: $ n = 5 $; $ l = 0 $; $ m = 0 $; $ s = -\frac{1}{2} $. A tarefa é determinar o número atômico desse átomo neutro. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estrutura eletrônica e números quânticos.

Passo 2

Os números quânticos nos ajudam a identificar a posição e a energia dos elétrons em um átomo. Aqui, $ n = 5 $ indica que o elétron está no quinto nível de energia. O número quântico azimutal $ l = 0 $ corresponde ao subnível s, que pode conter até 2 elétrons.

Passo 3

Como o elétron mais energético está no subnível 5s e possui $ s = -\frac{1}{2} $, isso significa que já há um outro elétron no mesmo subnível com $ s = +\frac{1}{2} $. Portanto, o subnível 5s está completo com 2 elétrons.

Passo 4

Para determinar o número atômico, precisamos somar todos os elétrons presentes nos níveis e subníveis anteriores até o 5s. A distribuição eletrônica completa até o 5s é:
  • Nível 1 (n=1): 2 elétrons
  • Nível 2 (n=2): 8 elétrons
  • Nível 3 (n=3): 18 elétrons
  • Nível 4 (n=4): 32 elétrons
  • Nível 5 (n=5): 2 elétrons (no subnível 5s)

Passo 5

Somando todos esses elétrons:
2 + 8 + 18 + 32 + 2 = 62

Resposta

O número atômico do átomo é 62.

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