Escreva as configurações de estados espectrais dos átomos no estado fundamental: H^1, H e^2, L i^3, B e^4, B^5, C^6, N e^10, N a^11, K^19, V^23, C r^24.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O que a questão está pedindo é para escrevemos as configurações de estados espectrais dos átomos no estado fundamental de vários elementos. Isso faz parte da química, mais especificamente da estrutura eletrônica dos átomos. Para resolver isso, vamos precisar lembrar como os elétrons se distribuem nos diferentes níveis e orbitais de energia dos átomos, seguindo algumas regras básicas como a Regra de Aufbau, o Princípio de Pauli e a Regra de Hund.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é uma configuração eletrônica. A configuração eletrônica mostra como os elétrons estão distribuídos nos diferentes orbitais ao redor do núcleo de um átomo. Os orbitais são regiões onde os elétrons têm maior probabilidade de estar e são organizados em camadas ou níveis de energia (representados por números: 1, 2, 3, etc.) e subníveis (s, p, d, f).
As regras principais para preencher os elétrons são:
  1. Regra de Aufbau: Os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia antes de passar para os de maior energia.
  2. Princípio de Pauli: Cada orbital pode conter no máximo dois elétrons com spins opostos.
  3. Regra de Hund: Quando preenchendo orbitais do mesmo subnível (como os três orbitais p), cada orbital recebe um elétron antes de qualquer um receber o segundo.
Vamos aplicar essas regras para cada elemento listado no exercício.

Passo 3

Agora, vamos listar as configurações eletrônicas para cada elemento no estado fundamental:
  1. H¹ (Hidrogênio, Z=1):
    • Só tem 1 elétron.
    • Configuração: 1s^1
  2. He² (Hélio, Z=2):
    • 2 elétrons.
    • Configuração: 1s^2
  3. Li³ (Lítio, Z=3):
    • 2 elétrons no 1s e 1 no 2s.
    • Configuração: 1s^2,2s^1
  4. Be⁴ (Berílio, Z=4):
    • 2 elétrons no 1s e 2 no 2s.
    • Configuração: 1s^2,2s^2
  5. B⁵ (Boro, Z=5):
    • 2 elétrons no 1s, 2 no 2s e 1 no 2p.
    • Configuração: 1s^2,2s^2,2p^1
  6. C⁶ (Carbono, Z=6):
    • 2 elétrons no 1s, 2 no 2s e 2 no 2p.
    • Configuração: 1s^2,2s^2,2p^2
  7. Ne¹⁰ (Neônio, Z=10):
    • Preenche os orbitais até 2p completamente.
    • Configuração: 1s^2,2s^2,2p^6
  8. Na¹¹ (Sódio, Z=11):
    • 2 elétrons no 1s, 2 no 2s, 6 no 2p e 1 no 3s.
    • Configuração: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^1
  9. K¹⁹ (Potássio, Z=19):
    • Preenche até 3s e inicia o 3p.
    • Configuração: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^1
  10. V²³ (Vanádio, Z=23):
    • 2 elétrons no 4s e começa a preencher os orbitais 3d.
    • Configuração: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^3
  11. Cr²⁴ (Cromo, Z=24):
    • Aqui há uma pequena exceção na regra de Aufbau devido à estabilidade extra de meios de orbitais d.
    • Configuração: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^1,3d^5

Resposta

As configurações eletrônicas dos átomos no estado fundamental são:
  1. : 1s^1
  2. He²: 1s^2
  3. Li³: 1s^2,2s^1
  4. Be⁴: 1s^2,2s^2
  5. B⁵: 1s^2,2s^2,2p^1
  6. C⁶: 1s^2,2s^2,2p^2
  7. Ne¹⁰: 1s^2,2s^2,2p^6
  8. Na¹¹: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^1
  9. K¹⁹: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^1
  10. V²³: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^3
  11. Cr²⁴: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^1,3d^5

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