Números Quânticos

(Ifsul 2015) Considere que os átomos dos elementos X e  Z apresentam, respectivamente, os seguintes conjuntos de números quânticos para seus elétrons de diferenciação: 



Qual é a afirmativa correta? 

a)O elemento X é um metal alcalino e  Z o elemento é um gás nobre. 
b) Os números atômicos dos elementos X e  Z são, respectivamente, 30 e 51 
c) O elemento X possui 2 elétrons de valência e o Z possui elétrons. 5 
d)A fórmula do composto formado por átomos de X e Z é  XZ[latex]_{2}[/latex]
e) N.D.A

GABARITO :

Olá, poderiam me explicar a parte do spin ?

Sobre a convenção do Spin?
Ao fazer a distribuição, quando chega naquela parte de colocar as "setinhas para cima e depois para baixo", sabe-se que a primeira seta a ser colocada corresponde ao átomo que gira no sentido horário. No entanto, não há uma convenção entre a comunidade científica se esse sentido de rotação atribuido ao primeiro elétron é -1/2 ou + 1/2. Por isso é um dado que a questão deve fornecer, correndo sérios riscos de anulação se não o fizer.

Boa noite a todos;

Fornecido os números quânticos, podemos determinar os átomos fazendo a distribuição eletrônica, uma vez conhecido as informações do último elétron, temos que:

X: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²
Z: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁵

Vou analisar cada uma:

a)O elemento X é um metal alcalino e  Z o elemento é um gás nobre.

X é metal alcalino-terroso e Z é um halogênio.

b) Os números atômicos dos elementos X e  Z são, respectivamente, 30 e 51.

Os números atômicos dos elementos X e Z são, respectivamente, 20 e 53.

c) O elemento X possui 2 elétrons de valência e o Z possui 5 elétrons.  

O elemento X possui 2 elétrons de valência, entretanto, Z possui 7 elétrons de valência, não 5.

d)A fórmula do composto formado por átomos de X e Z é  XZ2.

Isso é verdade, como X possui 2 elétrons de valência, esse tende a perder os mesmos para atingir estabilidade (configuração de um gás nobre). Já Z possui 7 elétrons de valência, esse tende a ganhar 1 elétron para atingir estabilidade, dessa forma a fórmula do composto formado por X e Z é XZ2.

Da sua dúvida particular, o número quântico de spin é referente aos elétrons que acabam entrando em cada orbital (s , p, d ou f), esses seguem a Regra de Hund.

Mandei, pois já tinha escrito. 

Então, eu não entendi o seguinte , está no enunciado que ambos é ms =  +1/2 
X: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²
Z: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁵ 


queria saber como está disposto para resultar  +1/2 

Como a convenção de spin é para -1/2, logo, pela Regra de Hund, preenchemos os orbitais em um sentido, em seguida se os elétrons não acabarem, preenchemos o sentido oposto. Uma imagem com os orbitais e o seu respectivo número magnético:



Para X, temos:

l = 0, ou seja, azimutal nulo, isso significa dizer que trata-se do orbital s. Esse só recebe 2 elétrons, como o primeiro elétron é -1/2 o segundo é +1/2.

Para Z, temos:

l = 1, ou seja, azimutal igual a um, isso significa dizer que trata-se do orbital p. Note que temos 5 elétrons de valência nesse orbital, dessa forma, preenchemos primeiramente os 3 elétrons no sentido proposto, em seguida mais 2 elétrons, resultando em s = +1/2.

É só distribuir os elétrons. Sabe como fazer isso?

Sim, ficaria dessa maneira : 


não seria  -1/2 ?

Para essa questão em específico não, pois a convenção do primeiro elétron é -1/2, ou seja, depois de todo o preenchimento de algum orbital em um sentido, os próximos elétrons passam a ser +1/2.

qedpetrich escreveu:Para essa questão em específico não, pois a convenção do primeiro elétron é -1/2, ou seja, depois de todo o preenchimento de algum orbital em um sentido, os próximos elétrons passam a ser +1/2.

Complementando o que o @qedpetrich colocou, para ficar mais didático:
Quando o 1o e- é -1/2 você começa colocando as setinhas para baixo. Quando é +1/2 você começa com as setinhas para cima, do jeito que normalmente é feito

Muito obrigada!! Entendi agora o que estava com dúvida