Encontre os símbolos dos termos para a configuração excitada do átomo de carbono: .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa encontrar os símbolos dos termos para a configuração excitada do átomo de carbono: . Isso faz parte da química atômica, especificamente do estudo das configurações eletrônicas e dos símbolos dos termos. Para resolver, vamos precisar entender como os elétrons estão distribuídos nos orbitais e como essa distribuição determina os símbolos dos termos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a configuração eletrônica dada: . Isso significa que o átomo de carbono, na sua configuração excitada, tem:
  • A camada interna correspondente ao hélio ( ).
  • Dois elétrons no orbital 2s.
  • Um elétron no orbital 2p.
  • Um elétron no orbital 3p.

Passo 3

Agora, vamos focar nos elétrons que estão nos orbitais mais externos, que são os que determinam os símbolos dos termos. No caso, são os dois elétrons nos orbitais 2p e 3p. Como são orbitais p, cada um pode ter três orientações ( ) e dois spins possíveis ( ou ).

Passo 4

Para encontrar os símbolos dos termos, precisamos considerar os possíveis valores de momento angular total ( ) e de spin total ( ) dos elétrons.
  • Momento Angular Orbital ( ): Para cada elétron p, . O momento angular total pode ser , , ou .
  • Momento Angular de Spin ( ): Cada elétron tem spin . O spin total pode ser (triplete) ou (singlete).

Passo 5

Com esses valores, podemos combinar e para obter os símbolos dos termos:
  • Para e : símbolo .
  • Para e : símbolo .
  • Para e : símbolo .
  • Para e : símbolo .
  • Para e : símbolo .

Passo 6

Entretanto, nem todas essas combinações são permitidas devido ao princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund, que nos ajuda a determinar qual termo é o de menor energia e, portanto, o mais provável de ocorrer.

Passo 7

Aplicando a regra de Hund, o termo com o maior valor de e, em caso de empate, com o maior valor de , é o termo fundamental (mais estável). Assim, para nossa configuração:
  • O termo tem e , que é o mais estável.
  • Os demais termos são menos estáveis e podem existir em estados excitados.

Passo 8

Portanto, os símbolos dos termos possíveis para a configuração excitada do átomo de carbono são:
, , , e .

Resposta

Os símbolos dos termos para a configuração excitada do átomo de carbono são , , e .

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