Question

Considere três átomos, A, B e C. Os átomos A e C são isótopos; os átomos B e C são isóbaros e os átomos A e B
são isótonos. Sabendo que o átomo A tem 20 prótons e o número de massa 41 e que o átomo C tem 22 nêutrons, os
números quânticos do elétron mais energético do átomo B são:
a) n = 3; l = 0; ml = 2; ms = –1/2.
b) n = 3; l = 2; ml = –2; ms = –1/2.
c) n = 3; l = 2; ml = 0; ms = –1/2.
d) n = 3; l = 2; ml = –1; ms = +1/2.
e) n = 4; l = 0; ml = 0; ms = –1/2.

Answer 1

₂₀A⁴¹   ₂₀C⁴²    ₂₁B⁴²


B: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹

O nível/subnível mais energético é o 3d¹, logo:
O numero quântico principal (n) = 3
O subnível "d" tem o n° quântico secundário (l) = 2

O subnível "d" tem 5 orbitais. Em cada orbital existem, no máximo, 2 elétrons. Cada orbital possui um numero quântico magnético (m), dessa forma:

1° orbital: m = -2
2° orbital: m = -1
3° orbital: m= 0
4° orbital: m= +1
5° orbital: m = +2

Como 3d¹ tem apenas 1 elétron, ele ocupara o primeiro orbital (sozinho/desemparelhado). Portanto, seu numero quântico magnético (m) = -2

O que nos deixa com a alternativa B, como resposta.

Answer 2

A e C são isótopos ⇒ mesmo número de prótons (número atômico)
B e C são isóbaros ⇒ mesmo número de massa (massa = prótons + nêutrons)
A e B são isótonos ⇒ mesmo número de neutrôns

A (prótons = 20, massa = 41, nêutrons (41-20) = 21)
C (prótons = 20, nêutrons = 22, massa = 42)
B (massa = 42, nêutrons = 21, prótons (42-21) = 21)

Fazendo a distribuição eletrônica de B (prótons = 21)
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹

subnível mais energético ⇒ 3d¹ , camada M ou 3°, logo o número quântico principal é n = 3. O último subnível preenchido foi o d, logo o número quântico secundário é o l = 2

Fazendo a representação dos orbitais: Como o 3d¹ tem apenas 1 elétron, ele ocupará sozinho o primeiro orbital, logo o número quântico magnético é m = -2  e o spin é s = -1/2 ⇒ letra B