Os quatro números quânticos do último elétron do íon férrico (Fe^3+) são, respectivamente (considere spin do 1^circ elétron a entrar no orbital igual a - 1/2), Dado: Fe ( Z=26)
a) n=3 ; I=2 ; m=+2 ; s=+1 / 2.
b) n=3 ; I=2 ; m=+2 ; s=-1 / 2.
c) n=4 ; I=0 ; m=0 ; s=+1 / 2.
d) n=4 ; I=0 ; m=0 ; s=-1 / 2.
e) n=3 ; I=2 ; m=-2 ; s=+1 / 2.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre números quânticos do último elétron do íon férrico (Fe^3+). A matéria envolve entender como os elétrons se organizam nos orbitais de um átomo ou íon utilizando os números quânticos. Para resolver isso, vamos precisar saber sobre a configuração eletrônica do ferro e como os elétrons são removidos para formar o íon Fe^3+.

Passo 2

Primeiro, precisamos encontrar a configuração eletrônica do ferro neutro. O ferro tem número atômico Z=26, o que significa que tem 26 elétrons. A configuração eletrônica do ferro é:
Fe: [Ar], 3d^6, 4s^2
Isso significa que, em estado neutro, o ferro tem 2 elétrons no orbital 4s e 6 elétrons no orbital 3d.

Passo 3

Agora, vamos formar o íon férrico (Fe^3+), que perde 3 elétrons. Quando íons são formados, os elétrons são removidos primeiro dos orbitais de maior energia. No caso do ferro, os elétrons no orbital 4s têm maior energia que os do orbital 3d. Portanto, vamos remover 2 elétrons do 4s e 1 elétron do 3d.
Assim, a configuração eletrônica de Fe^3+ fica:
Fe^3+: [Ar], 3d^5

Passo 4

Com a configuração eletrônica de Fe^3+ sendo 3d^5, o último elétron está no orbital 3d. Agora, vamos determinar os números quânticos desse elétron.
  • Número quântico principal ( n): Indica o nível de energia do elétron. Aqui, n=3.
  • Número quântico azimutal ( l): Relacionado à forma do orbital. Para orbitais d, l=2.
  • Número quântico magnético ( ml): Determina a orientação do orbital no espaço. Para l=2, ml pode ser -2, -1, 0, +1, +2.
  • Número quântico de spin ( ms): Pode ser +12 ou -12. A questão menciona que o spin do primeiro elétron a entrar no orbital é -12.

Passo 5

Analisando as opções:
a) n=3 ; I=2 ; m=+2 ; s=+12.
b) n=3 ; I=2 ; m=+2 ; s=-12.
c) n=4 ; I=0 ; m=0 ; s=+12.
d) n=4 ; I=0 ; m=0 ; s=-12.
e) n=3 ; I=2 ; m=-2 ; s=+12.
Sabemos que n=3 e l=2 (representado por I=2 nas opções). Além disso, o spin do primeiro elétron é -12. Portanto, a opção que corresponde a esses valores é a opção b.

Resposta

A resposta correta é a letra b) n=3 ; I=2 ; m=+2 ; s=-12.

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