O subnível mais energético do átomo neutro de um elemento químico X apresenta os seguintes números quânticos: n = 3, l = 2, ml = 0 e ms = -1/2 Sabendo que, por definição o primeiro elétron colocado no orbital é orientado para cima e tem o valor de - 1/2, o número atômico deste elemento é, no máximo, igual a: 33 elétrons. 38 elétrons. 25 elétrons. 21 elétrons. 23 elétrons.
Soluções para a tarefa
Vamos pensar um pouquinho sobre todos esses números quânticos.
Se o subnível mais energético do átomo tem número quântico principal igual a 3 e azimutal igual 2, então podemos dizer que seu subnível mais energético é 3d. Fazendo um protótipo de distribuição eletrônica, temos:
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3dⁿ
Agora, hemos de descobrir o valor de n.
Pois perceba, "o primeiro elétron colocado no orbital tem o valor de -1/2". Ora, de acordo com a Regra de Hund, os elétrons do subnível mais energético de um átomo têm a tendência a ocuparem individualmente cada orbital antes de formar pares, todos com o mesmo spin.
Isso quer dizer que, no caso de um subnível 3d, que tem um total de 5 orbitais (porque ml tem 5 valores possíveis, de -2 a 2), cada orbital deve ser primeiro preenchido por um elétron de spin -1/2.
Se o último elétron dessa configuração eletrônica tem spin -1/2, isso quer dizer que ele será o primeiro a preencher o orbital de número quântico magnético 0.
De forma esquemática, teremos o seguinte conjunto de orbitais no subnível:
-2 ⇒ ↑
-1 ⇒ ↑
0 ⇒ ↑
1 ⇒
2 ⇒
Ou seja, temos 3 elétrons no subnível mais energético. Portanto, sua configuração eletrônica será:
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d³
Somando todos os elétrons, temos 23 elétrons no estado fundamental, o que equivale a número atômico 23.