(f) O Boro (B) tem 5 elétrons, faça a configuração eletrônica. Calcule os possíveis . Os elétrons de valência para um gás de átomos de , podem ocupar todos esses ? Explique.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre o boro passo a passo! Primeiro, o enunciado nos pede para:
  1. Escrever a configuração eletrônica do boro.
  2. Calcular os possíveis valores de .
  3. Verificar se os elétrons de valência em um gás de átomos de boro podem ocupar todos esses valores de .
Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre a configuração eletrônica, os números quânticos e como os elétrons se distribuem nos orbitais.

Passo 2

Configuração Eletrônica do Boro:
O boro (B) tem número atômico 5, o que significa que possui 5 elétrons. A configuração eletrônica nos mostra como esses elétrons estão distribuídos nas diferentes camadas e orbitais ao redor do núcleo.
Começamos preenchendo os orbitais na ordem de menor energia:
  1. 1s: Pode acomodar até 2 elétrons.
  2. 2s: Pode acomodar até 2 elétrons.
  3. 2p: Pode acomodar até 6 elétrons, mas o boro só tem 1 elétron restante.
Então, a configuração eletrônica do boro é:
Isso significa que temos:
  • 2 elétrons no orbital 1s
  • 2 elétrons no orbital 2s
  • 1 elétron no orbital 2p

Passo 3

Calculando os possíveis :
Para calcular os possíveis valores de , precisamos entender os números quânticos envolvidos:
  1. Número quântico principal ( ): Indica a camada principal.
  2. Número quântico azimutal ( ): Indica o subnível (s, p, d, etc.).
  3. Número quântico magnético ( ): Indica a orientação do orbital.
  4. Número quântico de spin ( ): Indica a direção do spin do elétron.
O total é dado por , onde é o spin (sempre para elétrons).
Vamos focar nos elétrons de valência, que estão no subnível ( ).
Para :
E como , os possíveis valores de são:
Então, para cada :
  • :
  • :
  • :
Portanto, os possíveis são: , , , .

Passo 4

Distribuição dos Elétrons de Valência nos :
Agora, vamos verificar se os elétrons de valência do boro podem ocupar todos esses .
O boro tem apenas 1 elétron no subnível . Esse elétron pode ocupar qualquer um dos estados de disponíveis. No entanto, como há mais estados disponíveis do que elétrons, não é necessário que todos os sejam ocupados.
Em um gás de átomos de boro, cada átomo de boro tem apenas 1 elétron de valência para distribuir nos possíveis . Portanto, apenas um dos quatro possíveis será ocupado por cada átomo de boro individualmente, deixando os outros disponíveis para outros elétrons, se existissem.

Resposta

A configuração eletrônica do boro é . Os possíveis valores de são , , e . Em um gás de átomos de boro, os elétrons de valência não ocupam todos esses simultaneamente, já que cada átomo de boro possui apenas um elétron de valência disponível para ocupar um dos estados de .

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