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