O que é um conjunto de quatro números quânticos que podem representar o último elétron adicionado (usando o princípio de Aufbau) ao átomo de Cl?

Responda:

Aqui está o que eu tenho.

Explicação:

Seu ponto de partida aqui será o configuração eletrônica de um átomo de cloro neutro.

O cloro está localizado no período 3, grupo 17 de a tabela periódica e tem um número atômico igual a #17#. Isso indica que a configuração eletrônica de um átomo de cloro deve representar um total de #17# elétrons que circundam o núcleo do átomo.

A configuração eletrônica de um átomo de cloro se parece com isso

#"Cl: " 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5#

Agora, o último subconjunto a ser preenchido com elétrons, que também é o maior em energia, é o #3p# subcamada.

Como você pode ver na configuração eletrônica, este subshell contém um total de #5# elétrons. Esses elétrons são distribuídos em #3# orbitais etiquetado #3p_x#, #3p_y#e #3p_z#.

Como você sabe, podemos usar um conjunto de quatro Números quânticos para descrever a localização e rotação de um elétron em um átomo

figures.boundless.com

Vamos começar com o Número quântico principal, #n#. Desde que este último elétron é adicionado ao terceiro nível de energia, Você terá que

#n=3 -># the third energy level

O número quântico do momento angular, #l#, descreva o subcamada em que o elétron está localizado. Nesse caso, o último elétron é adicionado ao #3p# subshell, então você terá

#l=1 -> # the p-subshell

Agora, é aqui que as coisas podem ficar um pouco complicadas. De acordo com Regra de Hund, todo orbital de uma determinada subcama deve ser ocupado com #1# elétron antes que um segundo elétron seja adicionado a qualquer um desses orbitais.

Você sabe que o #3p# subshell contém um total de #5# elétrons. Nesse caso, cada um dos três #3p# orbitais primeiro serão ocupados com um elétron spin-up. Isso representará #3# do #5# elétrons.

Depois que isso acontece, o penúltimo elétron ocupará o #3p_x# orbital, desta vez tendo spin-down.

Finalmente, o último elétron a ser adicionado será colocado no #3p_z# orbital, mais uma vez tendo spin-down. Aqui está um diagrama mostrando a configuração eletrônica do cloro, com o último elétron adicionado realçado

insira a fonte da imagem aqui

Assim, o número quântico magnético, #m_l#, informa o orbital específico em que o elétron está localizado. Por convenção, você tem

  • #m_l = -1 -># the #3p_x# orbital
  • #m_l = color(white)(-)0 -># the #3p_z# orbital
  • #m_l = +1 -># the #3p_y# orbital

Nesse caso, você teria

#m_l = 0 -># the #3p_z# orbital

Finalmente, o número quântico de spin, #m_s#, diz a rotação do elétron. Nesse caso, você tem

#m_s = -1/2 -># a spin-down electron

Portanto, um número quântico possível definido para o último elétron adicionado a um átomo de cloro é

#color(green)(|bar(ul(color(white)(a/a)color(black)(n=3, l=1, m_l = 0, m_s = -1/2)color(white)(a/a)|)))#

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