Um elétron tem os seguintes números quânticos:
e
. Identifique o elemento e a sua posição na Tabela Periódica, considerando que o elétron em questão é o de maior energia.
Passo 1
Vamos lá! O exercício nos dá alguns números quânticos de um elétron:
,
,
e
. O objetivo aqui é identificar qual é o elemento químico e onde ele está posicionado na Tabela Periódica, sabendo que esse elétron é o de maior energia. Para resolver isso, vamos precisar entender como os elétrons se organizam nos átomos usando os números quânticos e como isso determina a posição do elemento na Tabela Periódica.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que cada número quântico representa:
- Número quântico principal (
): Indica o nível de energia do elétron, ou seja, a “camada” onde ele está. - Número quântico azimutal (
): Define a forma da órbita do elétron. Para , estamos falando da subcamada . - Número quântico magnético (
): Especifica a orientação da subcamada no espaço. Para , os valores vão de a . - Número quântico de spin (
): Indica a direção do spin do elétron, que pode ser ou .
Passo 3
Sabendo que
e
, temos que o elétron está na quarta camada, na subcamada
. A subcamada
pode conter até 6 elétrons, mas aqui temos apenas um elétron com
e
.
Passo 4
Agora, precisamos descobrir qual elemento tem esse elétron como o de maior energia. Isso significa que esse elétron foi o último a ser adicionado na configuração eletrônica do átomo. Para isso, vamos construir a configuração eletrônica até o nível onde esse elétron está presente.
Passo 5
A configuração eletrônica segue a ordem de preenchimento dos orbitais:
,
,
,
,
,
,
,
, etc. Como o elétron está em
, sabemos que os orbitais anteriores já estão preenchidos. Então, a configuração até o
começa a ser preenchida a partir do elemento onde o bloco
começa.
Passo 6
O primeiro elemento a ter seu elétron no orbital
é o Gálio (Ga), que tem o número atômico 31. Sua configuração eletrônica termina em
, indicando que há um elétron no orbital
.
Passo 7
Portanto, o elemento que possui esse elétron como o de maior energia é o Gálio (Ga). Na Tabela Periódica, o Gálio está localizado no quarto período e no grupo 13.
Resposta
O elemento é o Gálio (Ga), localizado no quarto período e no grupo 13 da Tabela Periódica.