Dê os valores de n, l, ml e ms para:
(a) cada elétron, no estado fundamental, da configuração 1 s^2;
(b) cada elétron, no estado fundamental, da configuração 2 p^4.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para a gente encontrar os valores dos nº quânticos , , e para cada elétron nas configurações eletrônicas e no estado fundamental. Vamos precisar entender um pouco sobre os números quânticos que descrevem os elétrons nos átomos.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que cada número quântico representa:
  • Número quântico principal ( ): Indica o nível de energia do elétron e está relacionado ao tamanho da órbita. Valores possíveis:
  • Número quântico azimutal ( ): Relaciona-se à forma da subcamada. Os valores de vão de até . Cada valor de corresponde a um tipo de orbital:
    • : Orbital s
    • : Orbital p
    • : Orbital d
    • : Orbital f
  • Número quântico magnético ( ): Relaciona-se à orientação do orbital no espaço. Para cada , varia de até .
  • Número quântico de spin ( ): Indica a direção do spin do elétron. Os valores possíveis são ou .

Passo 3

Vamos começar com a parte (a): para cada elétron na configuração .
  • Configuração significa que temos dois elétrons no orbital 1s.
    • Número quântico principal ( ): Para o orbital 1s, .
    • Número quântico azimutal ( ): Para um orbital s, .
    • Número quântico magnético ( ): Com , o único valor possível é .
    • Número quântico de spin ( ): Como temos dois elétrons no mesmo orbital, eles devem ter spins opostos. Então, um elétron tem e o outro .

Passo 4

Agora, vamos para a parte (b): para cada elétron na configuração .
  • Configuração indica que temos quatro elétrons no orbital 2p.
    • Número quântico principal ( ): Para o orbital 2p, .
    • Número quântico azimutal ( ): Para um orbital p, (l = 1`.
    • Número quântico magnético ( ): Com , os valores possíveis são .
    • Número quântico de spin ( ): Cada elétron pode ter ou , mas lembre-se que cada orbital pode conter no máximo dois elétrons com spins opostos.

Passo 5

Para distribuir os quatro elétrons no orbital , seguimos o princípio de Aufbau e a regra de Hund:
  1. Princípio de Aufbau: Preenchemos os orbitais de energia mais baixa primeiro.
  2. Regra de Hund: Para orbitais com o mesmo e , os elétrons ocupam os orbitais com diferentes antes de emparelam os spins.
Então, para os três suborbitais com :
  • Primeiro, colocamos um elétron em cada suborbital com , todos com .
  • O quarto elétron vai pairar com um dos elétrons já existentes, geralmente escolhemos por simplicidade e .

Passo 6

Resumindo:
a) Configuração :
  • Elétron 1:
  • Elétron 2:
b) Configuração :
  • Elétron 1:
  • Elétron 2:
  • Elétron 3:
  • Elétron 4:

Resposta

a) Configuração :
  • Elétron 1: , , ,
  • Elétron 2: , , ,
b) Configuração :
  • Elétron 1: , , ,
  • Elétron 2: , , ,
  • Elétron 3: , , ,
  • Elétron 4: , , ,

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