UDESC Vespertino 2012/1
O último elétron de um átomo neutro apresenta o seguinte conjunto de números quânticos: n = 3; L = 1; m = 0; s = +1/2. Convencionando-se que o primeiro elétron a ocupar um orbital possui número quântico de spin igual a +1/2, o número atômico desse átomo é igual a:
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Resolução
1. Identificar o orbital do último elétron
- Número quântico principal: \(n = 3\) → 3ª camada.
- Número quântico secundário: \(l = 1\) → subnível p.
- Número quântico magnético: \(m = 0\) → trata-se do orbital central dentre os três que existem no subnível p (-1, 0, +1).
- Número quântico de spin: \(s = +\tfrac12\) → primeiro elétron a ocupar esse orbital (convenção dada).
2. Aplicar a ordem de preenchimento (diagrama de Linus Pauling)
Até chegar ao subnível 3p, a sequência de preenchimento é:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p
3. Distribuir os elétrons até o orbital 3p (m = 0)
- 1s2 \(\Rightarrow\) 2 elétrons
- 2s2 \(\Rightarrow\) +2 ⇒ 4
- 2p6 \(\Rightarrow\) +6 ⇒ 10
- 3s2 \(\Rightarrow\) +2 ⇒ 12
- 3p: regra de Hund – primeiro coloca-se um elétron (\(+\tfrac12\)) em cada orbital antes de parear. Assim:
- 1º elétron: 3p (m = −1, spin +1/2)
- 2º elétron: 3p (m = 0, spin +1/2) ← é o elétron do enunciado
4. Número atômico
Somando todos os elétrons inseridos até o elétron descrito: \(Z = 14\).
Resposta: 14 (opção B).
Dicas
Erros Comuns
Números quânticos
- \(n\): nível de energia (1, 2, 3…).
- \(l\): subnível (0 =s, 1 =p, 2 =d, 3 =f).
- \(m\): orientação do orbital (de −\(l\) a +\(l\)).
- \(s\): sentido de rotação do elétron (+\(\tfrac12\) ou −\(\tfrac12\)).
Princípio de Aufbau (diagrama de Pauling): elétrons ocupam orbitais em ordem crescente de energia.
Regra de Hund: em orbitais degenerados (mesma energia) cada orbital recebe um elétron com spin paralelo antes de ocorrer o pareamento.
