(Fei) A configuração eletrônica de um átomo neutro no estado fundamental é 1s²  2s²  2p⁶  3s²  3p⁵. O número de orbitais vazios remanescentes no nível principal M é:





Bem, vamos começar relembrando alguns conceitos importantes.


Em 1911, Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro com partículas alfa e concluiu:

1. o átomo não é maciço, este apresenta mais espaço vazio do que preenchido
   
   
2. a maior parte da massa encontra-se em uma pequena região central (núcleo) de carga positiva (as partículas alfa - que são positivas - que chegassem próximo ao núcleo sofriam grandes desvios devido à repulsão elétrica)
   
   
3. os elétrons estão ao redor do núcleo em órbitas circulares¹, o conjunto das órbitas é a eletrosfera

Esta representação ficou conhecida como modelo do sistema planetário






Posteriormente Bohr chamou as órbitas de camadas, ou órbitas estacionárias, e atribui a cada uma delas uma letra, sendo a mais próxima do núcleo a camada K, a seguinte L, depois M até Q



e associou-as a níveis de energia, assim a camada K seria o nível 1, L seria o nível 2, M seria o 3 e assim por diante até o 7 (nota: um átomo pode ter menos de 7 camadas) e quanto mais afastada do núcleo maior é sua energia.






E em 1916 surgiram os sub-níveis ou sub-camadas.

Na camada eletrônica n haveria 1 órbita circular (na qual o elétron apresenta o maior nível de energia) e n -1 órbitas elípticas, sendo que cada órbita, circular ou elíptica, é identificada por uma letra s, p, d ou f.


Assim na camada K (n = 1) nós temos 1 órbita circular e 0 órbitas elípticas






Na camada L (n = 2) nós temos 1 órbita circular e 1 órbita elíptica



etc.




Porém havia um problema. O elétron apresentava um comportamento estranho e ao tentar aplicar os conhecimentos da física clássica as coisas ficavam bem esquisitas.

Para esclarecer a situação, Werner Heisenberg em meados da década de 1920 anuncia o princípio da incerteza que dizia “não ser possível determinar, simultaneamente, a posição e a velocidade de uma partícula em um mesmo instante”.

Erwin Schrödinger então propõem a existência de orbitais, regiões da eletrosfera com a maior probabilidade de encontrarmos os elétrons, cada subnível tem os seus.


O subnível s possui apenas 1






O subnível p possui 3 orbitais em formato de hélice, 1 em cada eixo




e assim por diante.




Convencionou-se representar cada orbital como uma caixa



e cada uma recebe um número de -l a +l (l é o subnível).




Veja, o subnível s (l = 0) possui 1 orbital, portanto tem “1 caixa”





numerada de -0 a +0, ou seja, 0





O subnível p (l = 1) possui 3 orbitais, portanto tem “3 caixas”





numerada de -1 a +1





O subnível d (l = 2) possui 5 orbitais





e f (l = 3) tem 7 orbitais







Bem, esclarecimentos feitos agora podemos responder a questão. A explicação acima foi importante para que nós saibamos sobre o que estamos falando.


O nível M tem os subníveis s, p e d





Na distribuição eletrônica, o subnível s tem 2 elétrons e o p tem 5




Vamos distribuí-los nos orbitais





Todos os orbitais de s e p estão ocupados, enquanto que todos de “d” estão vazios.





Gabarito letra c.


1: aqui temos uma discordância, alguns dizem que as órbitas no modelo de Rutherford seriam elípticas, não se preocupe, apenas tenha em mente que nas suas pesquisas você pode encontrar explicações que divergem em alguns pontos.

Observação: Rutherford mencionou a existência de partículas positivas, porém ele não as chamou prótons, eram apenas partículas positivas.


Para a história completa dos modelos atômicos aqui está.


Temos também uma ótima explicação sobre distribuição eletrônica.

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