Indique os elementos cujo elétron diferencial, dos átomos no estado fundamental, é descrito por (2,1, 0,-1 / 2) ;(4,1,1,+1 / 2) ;(3,2,-2,+1 / 2)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para indicarmos quais elementos têm elétrons no estado fundamental descritos por esses conjuntos de números quânticos: (2,1,0,-12), (4,1,1,+12) e (3,2,-2,+12). Vamos usar a teoria dos números quânticos para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que cada número quântico representa:
  1. Número quântico principal ( n): Indica o nível de energia do elétron.
  2. Número quântico azimutal ( l): Relaciona-se à forma da orbital.
  3. Número quântico magnético ( ml): Indica a orientação da orbital no espaço.
  4. Número quântico de spin ( ms): Refere-se à direção do spin do elétron.

Passo 3

Vamos analisar cada conjunto de números quânticos separadamente para identificar o elemento correspondente.

Primeiro conjunto: (2,1,0,-12)

  • n = 2: Segundo nível de energia.
  • l = 1: Tipo de orbital é p.
  • ml = 0: Orbital específica p0.
  • ms = -12: Spin negativo.
Esse conjunto descreve um elétron no orbital 2p, com spin para baixo. Agora, precisamos ver quais elementos têm elétrons no orbital 2p.

Passo 4

O orbital 2p pode acomodar até 6 elétrons. Os elementos que começam a preencher esse orbital começam com o oxigênio (Z=8) até o neônio (Z=10):
  • Oxigênio (O)
  • Flúor (F)
  • Neônio (Ne)
Então, esse elétron pode pertencer a qualquer um desses elementos no estado fundamental.

Segundo conjunto: (4,1,1,+12)

  • n = 4: Quarto nível de energia.
  • l = 1: Tipo de orbital é p.
  • ml = 1: Orbital específica p1.
  • ms = +12: Spin positivo.
Esse elétron está no orbital 4p com spin para cima.

Passo 5

O orbital 4p começa a preencher-se a partir do potássio (K, Z=19) até o crípton (Kr, Z=36). Os elementos do grupo dos halogênios e dos gases nobres nesse período possuem elétrons no 4p.
  • Potássio (K)
  • Cálcio (Ca)
  • Escândio (Sc) … até…
  • Criptônio (Kr)
Portanto, esse elétron pode pertencer a qualquer um desses elementos no estado fundamental.

Terceiro conjunto: (3,2,-2,+12)

  • n = 3: Terceiro nível de energia.
  • l = 2: Tipo de orbital é d.
  • ml = -2: Orbital específica d-2.
  • ms = +12: Spin positivo.
Esse elétron está no orbital 3d com spin para cima.

Passo 6

O orbital 3d começa a ser preenchido a partir do escândio (Sc, Z=21) até o zinco (Zn, Z=30). Os elementos de transição nessa série têm elétrons no 3d.
  • Escândio (Sc)
  • Titânio (Ti)
  • Vanádio (V) … até…
  • Zinco (Zn)
Assim, esse elétron pode pertencer a qualquer um desses elementos no estado fundamental.

Resposta

Os elementos cujos elétrons diferenciais no estado fundamental são descritos por (2,1,0,-12), (4,1,1,+12) e (3,2,-2,+12) são:
  1. (2,1,0,-12): Oxigênio (O), Flúor (F), Neônio (Ne).
  2. (4,1,1,+12): Potássio (K), Cálcio (Ca), até Criptônio (Kr).
  3. (3,2,-2,+12): Escândio (Sc), Titânio (Ti), até Zinco (Zn).

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