Encontre o termo espectroscópico para os átomos de: Zr
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para encontrar o termo espectroscópico para o átomo de Zr (Zirconium). Para isso, vamos usar conceitos de Configuração Eletrônica e Termos Espectroscópicos da Mecânica Quântica. Precisaremos analisar a configuração eletrônica do Zr e aplicar as regras de Hund para determinar o termo espectroscópico adequado.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir a configuração eletrônica do Zr. O Zircônio tem o número atômico 40, ou seja, possui 40 elétrons. A configuração eletrônica completa do Zr é:
Aqui, [Kr] representa a configuração do gás nobre Criptônio, que tem 36 elétrons. Os elétrons adicionais estão nos orbitais 4d e 5s.
Passo 3
Agora, focamos nos elétrons que contribuem para o termo espectroscópico. Geralmente, consideramos os elétrons do último nível de energia, que no caso do Zr são os dois elétrons no orbital 4d. Esses elétrons são responsáveis pelas propriedades espectroscópicas do átomo.
Passo 4
Para determinar o termo espectroscópico, usamos a notação
, onde:
- S é o spin total.
- L é o momento angular orbital total.
- J é o momento angular total.
Primeiro, identificamos os possíveis valores de S e L para dois elétrons no orbital d.
Passo 5
Cada elétron no orbital d tem:
- Spin
- Momento angular orbital
(já que d corresponde a )
Para dois elétrons, os possíveis valores de S são:
- S = 1 (triplete)
- S = 0 (singlete)
E os possíveis valores de L são:
- L = 4 (
) - L = 2 (
) - L = 0 (
)
Passo 6
Segundo as regras de Hund:
- Máximo multiplicidade: Preferimos o maior valor de
, ou seja, triplete ( ). - Máximo valor de L: Entre
, e , tem o maior valor de L.
Portanto, o termo com maior prioridade é
.
Passo 7
No entanto, precisamos verificar a estabilidade e interação entre os elétrons. Para dois elétrons no mesmo subnível d, o termo de menor energia geralmente é
devido a interações de correlação e repulsão eletrônica.
Passo 8
Portanto, o termo espectroscópico predominante para o átomo de Zr é:
Resposta
O termo espectroscópico para os átomos de Zr é
.