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
b) apenas I, II e V.

Passo 1

Beleza! Vamos dar uma olhada no exercício que você enviou. Temos cinco afirmações sobre átomo e eletrônica, e precisamos verificar quais estão corretas. Para isso, vamos usar conceitos de configuração eletrônica, níveis de energia, potenciais de ionização e estados excitados. Vamos precisar lembrar como os elétrons se organizam nos átomos e como esses conceitos se aplicam a cada afirmação.

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."
Primeiro, vamos entender o que significa o número quântico principal 2n^2 = 2 times 4^2 = 2 times 16 = 32 elétrons . Esse número indica o nível de energia dos elétrons. O número máximo de elétrons em um nível de energia é dado pela fórmula .
Para :
é
Então, a afirmação está correta.

Passo 3

Afirmação II: "A configuração eletrônica 1s^2 2s^2 2p^4 representa um estado excitado do átomo de oxigênio."
Vamos verificar a configuração eletrônica do oxigênio no estado fundamental. O oxigênio tem 8 elétrons. Sua configuração eletrônica no estado fundamental é:
A configuração apresentada na afirmação é , que soma 8 elétrons, mas distribui os elétrons de forma que o orbital está parcialmente preenchido. No estado fundamental, os elétrons ocupam os orbitais de menor energia possível, preenchendo primeiro completamente. Portanto, a configuração dada representa um estado excitado, onde alguns elétrons foram promovidos para um orbital de energia mais alta.
Assim, a afirmação está correta.

Passo 4

Afirmação III: "O estado fundamental do átomo de fósforo contém três elétrons desemparelhados."
Vamos olhar para a configuração eletrônica do fósforo no estado fundamental. O fósforo tem 15 elétrons:
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^3
No orbital , há três elétrons espalhados em três orbitais diferentes, cada um com spin paralelo (de acordo com o princípio de Hund). Isso significa que há três elétrons desemparelhados.
Portanto, a afirmação está correta.

Passo 5

Afirmação IV: "O átomo de nitrogênio apresenta o primeiro potencial de ionização menor que o átomo de flúor."
O primeiro potencial de ionização é a energia necessária para remover o primeiro elétron de um átomo no estado gasoso. Geralmente, à medida que avançamos na tabela periódica da esquerda para a direita dentro de um mesmo período, o potencial de ionização aumenta devido ao aumento da carga nuclear efetiva, que mantém os elétrons mais fortemente ligados.
Nitrogênio ( ) e flúor ( ) estão na mesma geração (segunda linha). O potencial de ionização do flúor é geralmente maior que o do nitrogênio. Portanto, a afirmação de que o nitrogênio tem um potencial de ionização menor que o flúor 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, todos os orbitais com o mesmo número quântico principal têm a mesma energia (isso é chamado de degenerescência espectral). Portanto, os orbitais e têm a mesma energia. Assim, a energia necessária para excitar um elétron para é igual à necessária para .
Logo, a afirmação está correta.

Resposta

Das afirmações apresentadas, estão corretas apenas I, II, III e V. A alternativa b) menciona apenas I, II e V, mas a afirmação III também está correta. Portanto, a resposta correta é as afirmações I, II, III e V.

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E1 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^1
E2 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^5
E3 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^6 4 s^1
A alternativa CORRETA é:
a) o elemento E2 tem maior raio atômico que o elemento E1
a) Os elementos químicos são distribuídos na tabela periódica em ordem crescente de seus números atômicos, de forma que elementos possuidores de propriedades físicas e químicas semelhantes situem-se em colunas verticais denominadas grupos.
E1 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^1
E2 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^5
E3 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^6 4 s^1
A alternativa CORRETA é:
b) o elemento E1 tem maior potencial de ionização que o elemento E3
E1 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^1
E2 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^5
E3 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^6 4 s^1
A alternativa CORRETA é:
e) o elemento E3 e os íons E2 ^- e E1 ^+ são isoeletrônicos