Encontre os símbolos dos termos para a configuração excitada do átomo de carbono: [He] 2 s^2 2 p^1 3 p^1.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa encontrar os símbolos dos termos para a configuração excitada do átomo de carbono: [He] 2 s^2 2 p^1 3 p^1. 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: [He] 2 s^2 2 p^1 3 p^1. Isso significa que o átomo de carbono, na sua configuração excitada, tem:
  • A camada interna correspondente ao hélio ( He).
  • 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 ( ml = -1, 0, +1) e dois spins possíveis ( ms = +12 ou -12).

Passo 4

Para encontrar os símbolos dos termos, precisamos considerar os possíveis valores de momento angular total ( L) e de spin total ( S) dos elétrons.
  • Momento Angular Orbital ( L): Para cada elétron p, l = 1. O momento angular total pode ser L = l1 + l2 = 2, 1, ou 0.
  • Momento Angular de Spin ( S): Cada elétron tem spin s = 12. O spin total pode ser S = s1 + s2 = 1 (triplete) ou 0 (singlete).

Passo 5

Com esses valores, podemos combinar L e S para obter os símbolos dos termos:
  • Para S = 1 e L = 2: símbolo ^3D.
  • Para S = 1 e L = 1: símbolo ^3P.
  • Para S = 0 e L = 1: símbolo ^1P.
  • Para S = 0 e L = 2: símbolo ^1D.
  • Para S = 0 e L = 0: símbolo ^1S.

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 S e, em caso de empate, com o maior valor de L, é o termo fundamental (mais estável). Assim, para nossa configuração:
  • O termo ^3P tem S = 1 e L = 1, 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 [He] 2 s^2 2 p^1 3 p^1 são:
^3P, ^1D, ^1P, e ^1S.

Resposta

Os símbolos dos termos para a configuração excitada do átomo de carbono são ^3P, ^1D, ^1P e ^1S.

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