O fenômeno da supercondução de eletricidade, descoberto em 1911, voltou a ser objeto da atenção do mundo científico com a constatação de Bednorz e Müller de que materiais cerâmicos podem exibir esse tipo de comportamento, valendo um prêmio Nobel a esses dois físicos em 1987. Um dos elementos químicos mais importantes na formulação da cerâmica supercondutora é o ítrio: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1. Qual é o número de camadas e o número de elétrons mais energéticos do ítrio?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O exercício fala sobre o ítrio, um elemento químico importante em cerâmicas supercondutoras. Nosso objetivo é descobrir quantas camadas de elétrons o ítrio possui e quantos elétrons estão na camada mais energética. Para isso, vamos usar a configuração eletrônica fornecida e entender um pouco sobre como os elétrons se organizam nos átomos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que os elétrons em um átomo estão distribuídos em camadas ou níveis de energia, que são numerados a partir do núcleo. Cada camada pode conter um número máximo específico de elétrons. A configuração eletrônica do ítrio é:
.
Passo 3
Para descobrir o número de camadas, observamos o maior número antes das letras (s, p, d). No caso do ítrio, o maior número é 5 (de
), o que significa que há 5 camadas de elétrons.
Passo 4
Agora, para encontrar o número de elétrons mais energéticos, olhamos para a última parte da configuração eletrônica:
. Isso indica que na camada 4, há 1 elétron na subcamada d. No entanto, a camada mais energética é a camada 5 (como vimos no passo anterior), e nela temos
, ou seja, 2 elétrons na subcamada s.
Passo 5
Portanto, na camada mais externa (a de maior energia), o ítrio tem 2 elétrons na subcamada s. Esses são os elétrons mais energéticos do átomo de ítrio.
Resposta
O ítrio possui 5 camadas de elétrons e 2 elétrons estão na camada mais energética.