I. O nível de energia de um átomo, cujo maior número quântico principal é igual a 4, pode ter, no máximo, 32 elétrons.
II. A configuração eletrônica 1 s^2 2 s^2 2 p^2 times 2 p^2 representa um estado excitado do átomo de oxigênio.
III. O estado fundamental do átomo de fósforo contém três elétrons desemparelhados.
IV. O átomo de nitrogênio apresenta o primeiro potencial de ionização menor que o átomo de flúor.
V. A energia necessária para excitar um elétron do estado fundamental do átomo de hidrogênio para o orbital 3s é igual àquela necessária para excitar este mesmo elétron para o orbital 3d. Das afirmações feitas, estão CORRETAS
c) apenas III e IV.

Passo 1

Vamos analisar as afirmações sobre estrutura eletrônica e propriedades atômicas. Precisamos verificar a veracidade de cada uma das cinco afirmações apresentadas, utilizando conceitos de configuração eletrônica, estados fundamentais e excitados, potenciais de ionização e energias de excitação.

Passo 2

Afirmação I: O nível de energia de um átomo, cujo maior número quântico principal é igual a 4, pode ter, no máximo, 32 elétrons.
Para determinar o número máximo de elétrons em um nível de energia com número quântico principal 2 times 4^2 = 2 times 16 = 32 , usamos a fórmula .
Portanto, essa afirmação está correta.

Passo 3

Afirmação II: A configuração eletrônica representa um estado excitado do átomo de oxigênio.
A configuração eletrônica do oxigênio no estado fundamental é . A configuração sugere que há dois elétrons no subnível fora do preenchimento normal, indicando um estado excitado.
Portanto, essa afirmação está correta.

Passo 4

Afirmação III: O estado fundamental do átomo de fósforo contém três elétrons desemparelhados.
A configuração eletrônica do fósforo no estado fundamental é . No subnível , há três elétrons, cada um em orbitais diferentes, todos desemparelhados.
Portanto, essa afirmação está correta.

Passo 5

Afirmação IV: O átomo de nitrogênio apresenta o primeiro potencial de ionização menor que o átomo de flúor.
O potencial de ionização geralmente aumenta da esquerda para a direita na tabela periódica devido ao aumento da atração nuclear. O flúor está à direita do nitrogênio, portanto, possui um potencial de ionização maior.
Portanto, a afirmação está incorreta.

Passo 6

Afirmação V: A energia necessária para excitar um elétron do estado fundamental do átomo de hidrogênio para o orbital 3s é igual àquela necessária para excitar este mesmo elétron para o orbital 3d.
No átomo de hidrogênio, a energia dos níveis depende apenas do número quântico principal . Assim, os orbitais 3s e 3d têm a mesma energia. Portanto, a energia necessária para excitar para ambos os orbitais é a mesma.
Portanto, essa afirmação está correta.

Resposta

Das afirmações feitas, estão corretas as afirmativas I, II, III e V. Portanto, a opção c) apenas III e IV está incorreta.

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