Faça a configuração de quadriculas para os elétrons de valência de cada um dos seguintes elementos, indique quantos elétrons desemparelhados tem eidentifique os quatro números quânticos para:
S
S
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para configurarmos a distribuição dos elétrons de valência do enxofre (S), identificar quantos elétrons estão desemparelhados e também determinar os quatro números quânticos para esses elétrons. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre a configuração eletrônica, elétrons de valência, elétrons desemparelhados e os números quânticos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que os elétrons de valência são os elétrons que ficam na camada mais externa do átomo e que participam das ligações químicas. Para o enxofre (S), que tem o número atômico 16, precisamos descobrir quantos elétrons de valência ele possui.
Passo 3
O enxofre tem 16 elétrons no total. A configuração eletrônica completa dele é:
Os elétrons de valência são aqueles na camada mais externa, que no caso do enxofre é a terceira camada (n=3). Então, os elétrons de valência são:
Isso significa que o enxofre tem 6 elétrons de valência (2 no 3s e 4 no 3p).
Passo 4
Agora, vamos identificar quantos desses elétrons estão desemparelhados. Elétrons desemparelhados são aqueles que ocupam orbital de forma individual antes de emparelhar, seguindo o princípio de Hund.
No orbital 3s, temos 2 elétrons que estão emparelhados. No orbital 3p, que tem 3 subníveis (px, py, pz), temos 4 elétrons. Distribuímos um elétron em cada subnível primeiro e depois emparelhamos o quarto elétron. Então, teremos:
- px: 2 elétrons (emparelhados)
- py: 1 elétron
- pz: 1 elétron
Portanto, há 2 elétrons desemparelhados no 3p.
Passo 5
Agora, vamos identificar os quatro números quânticos para os elétrons desemparelhados. Os números quânticos são:
- Número quântico principal (n): Indica a camada onde o elétron se encontra. Para os elétrons 3p, n = 3.
- Número quântico secundário (ℓ): Indica o tipo de orbital. Para p, ℓ = 1.
- Número quântico magnético (mₗ): Indica a orientação do orbital. Para os elétrons desemparelhados, podemos ter mₗ = -1, 0 ou +1. Vamos supor que um está no px (mₗ = -1) e outro no py (mₗ = 0).
- Número quântico de spin (mₛ): Indica a direção do spin do elétron. Pode ser +½ ou -½. Vamos considerar +½ para ambos.
Resposta
A configuração eletrônica dos elétrons de valência do enxofre é:
O enxofre possui 2 elétrons desemparelhados. Os quatro números quânticos para esses elétrons desemparelhados são:
- n = 3
- ℓ = 1
- mₗ = -1 e 0
- mₛ = +½