Considerando-se um elemento X qualquer, que apresenta configuração eletrônica
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 , responda: a) Qual o seu número atômico? b) Qual seu elemento correspondente
na tabela periódica? c) Quantos elétrons possui na camada de valência? d) Qual o subnível mais
energético? e) Quais os números quânticos deste elemento?
Soluções para a tarefa
O elemento químico cobalto (Co), que apresenta a distribuição eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7, tem número atômico 27, possui 2 elétrons em sua camada de valência, sendo o subnível mais energético o d. Seu elétron mais externo (o segundo elétron do subnível s, nível 4), apresenta os seguintes números quânticos:
Número quântico principal: 4
Número quântico secundário: 0 (subnível s do nível 4)
Número quântico magnético: 0
Número quântico de spin: +1/2
Vamos à explicação de cada item por tópicos
Número atômico
A distribuição dos elétrons por nível, subnível, por ordem crescente de energia obedece ao diagrama de Linus Pauling
Se um átomo é neutro, o número de elétrons (que no nosso caso é 27) é igual ao seu número de prótons, partículas positivas existentes no núcleo do átomo.
Como o número de prótons é o número atômico do átomo, então o número atômico é 27
Identificação do elemento
O elemento tem sua distribuição terminada em 4s2 3d7. Logo este elemento é de transição externa (grupos de 3 a 12 na tabela periódica) e pertence ao grupo 9 pois (2 + 7 = 9). Este elemento está na quarta linha ou período da tabela periódica pois ela é identificada pelo maior número da nossa distribuição eletrônica (no caso 4). Consultando a tabela periódica o encontro da quarta linha com a nona coluna nos dá o elemento cobalto de símbolo Co
Identificação do subnível mais energético
Sendo a distribuição por ordem crescente de energia, o último subnível é o mais energético, no caso o subnível d
Identificação dos números quânticos do elétron mais externo
O elétron mais externo encontra-se no nível mais externo (4). Logo este será o seu número quântico principal
O número quântico secundário é atribuído ao subnível onde está localizado o elétron mais externo de acordo com a tabela:
Nível quântico secundário Subnível
0 s
1 p
2 d
3 f
Assim, como o elétron mais externo está localizado no subnível s, seu número quântico secundário será 0 (zero)
Cada subnível de energia contém um certo número de orbitais (regiões do espaço onde existe a máxima probabilidade de se encontrar um elétron) de acordo com a tabela abaixo, onde cada orbital comporta um máximo de 02 elétrons de sentidos de rotação diferentes (spin diferentes)
Subnível Quantidade de orbitais elétrons / orbital total de elétrons
s 1 2 2
p 3 2 6
d 5 2 10
f 7 2 14
Representando cada orbital por um quadrado e cada elétron por uma seta temos a figura em anexo onde o número quântico magnético de cada orbital está indicado. O primeiro elétron com a seta orientada de baixo para cima tem por convenção o número de spin -1/2 enquanto que o outro é + 1/2
Assim, o último elétron do subnível s terá:
Número quântico magnético 0
Número quântico de spin + 1/2
