Question

Quantos elétrons de nível mais externo um átomo de Si possui? Quantos deles são desemparelhados?

Answer 1

Resposta:

→ O átomo de Si possui 4 elétrons no nível mais externo, sendo que 2 estão desemparelhados.

Explicação:

O átomo de Silício (Si) possui 14 elétrons distribuídos em três níveis (ou camadas) de energia da seguinte maneira:

$\Large\text{ \sf{1s^{2}} }$

$\Large\text{ \sf{2s^{2},~2p^{6}} }$

$\Large\text{ \sf{3s^{2},~3p^{2}} }$

A terceira camada $\large\text{ \sf{(3s^{2},~\red{3p^{2})}} }$ é o nível mais externo e possui 4 elétrons.

O subnível mais externo é o p e cabem até 6 elétrons dispostos aos pares em três orbitais (orbitais do átomo de Silício em anexo - os orbitais são os quadrados - cada elétron é representado por uma seta chamada spin. Sempre em cada orbital uma seta está para cima e outra está para baixo).

Mas perceba que na última camada, no subnível p $\large\text{ \sf{(3p^{2})} }$, tem apenas 2 elétrons que estão sozinhos.

$\rhd$  Por que estão sozinhos?

Para preencher os orbitais devemos seguir a Regra de Hund: todos os orbitais devem ser preenchidos primeiro com as setas voltadas para cima e então só depois voltamos preenchendo com as setas para baixo.

Existem 3 orbitais para o subnível p, mas temos apenas 2 elétrons (2 setas) para preencher. Então uma seta voltada para cima é adicionada no 1º orbital e outra seta também voltada para cima é adicionada ao 2º orbital. Como não temos mais elétrons (setas) para distribuir, aqueles que já distribuímos ficarão sozinhos.

Como estão sozinhos dizemos que esses elétrons estão desemparelhados.

Como mostrado abaixo (os orbitais estão representados pelos colchetes fechados $"[~~]"$:

$\Large\text{ \bf{3p^{\red{2}}~~[\red{\uparrow~}]~[\red{\uparrow~}]~[~~~]} }$