2A. 20 Dé a configuração eletrônica do estado fundamental e o número de elétrons desemparelhados de cada um dos seguintes ions:
(\mathrm{Se}^{3-}).

Passo 1

O que o exercício pede e o que já temos de informação.
  • Pede: a configuração eletrônica do estado fundamental e o número de elétrons desemparelhados do íon \mathrm{Se}^{3-}.
  • Informação inicial importante: o número atômico do selênio é Z=34 (ou seja, um átomo neutro de Se tem 34 elétrons).
    Não começo a resolver ainda; só clarifiquei o pedido e o dado essencial.

Passo 2

Quantos elétrons tem o íon \mathrm{Se}^{3-}.
  • Um íon com carga -3 tem 3 elétrons a mais que o átomo neutro. Portanto o número total de elétrons é
N_e = Z + 3 = 34 + 3 = 37.
Ou seja, precisamos montar a configuração para 37 elétrons.

Passo 3

Revisão rápida e prática das regras de preenchimento (para lembrar como montar a configuração).
  • Princípio de Aufbau: os elétrons ocupam orbitais do menor para o maior nível de energia.
  • Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo dois elétrons com spins opostos.
  • Regra de Hund: ao preencher orbitais degenerados (mesma subcamada, ex.: três orbitais p), primeiro coloca-se um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de parear.
  • Ordem de energia relevante (útil aqui) até n=5:
1s,\;2s,\;2p,\;3s,\;3p,\;4s,\;3d,\;4p,\;5s,\; \dots
Observação prática: depois de completar a configuração até 4p^6 chegamos à configuração do gás nobre \mathrm{Kr} (ou seja, 36 elétrons).

Passo 4

Montagem passo a passo da configuração para 37 elétrons.
  • A configuração do gás nobre anterior ( \mathrm{Kr}) tem 36 elétrons e pode ser usada como núcleo abreviado:
\text{configuração de } \mathrm{Kr} = [\mathrm{Kr}] = 1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^{10}4p^6.çã
  • Como \mathrm{Se}^{3-} tem 37 elétrons, é preciso adicionar 1 elétron a mais além de [\mathrm{Kr}]. O próximo orbital de menor energia disponível é 5s. Logo a configuração do \mathrm{Se}^{3-} será
\mathrm{Se}^{3-}:\;[\mathrm{Kr}]\,5s^1.
Também se pode escrever explicitamente (sem o núcleo abreviado) como
\mathrm{Se}^{3-}:\;1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^{10}4p^65s^1.

Passo 5

Determinar o número de elétrons desemparelhados.
  • Olhando para a configuração [\mathrm{Kr}]\,5s^1: a subcamada 5s tem 1 elétron; um orbital s comporta até 2 elétrons, então esse único elétron está desemparelhado.
  • Todas as subcamadas internas relevantes ( 4p^6,\;3d^{10}, etc.) estão completas (ocupadas com número par e emparelhadas), então não contribuem com elétrons desemparelhados.
  • Portanto o número total de elétrons desemparelhados é 1.

Resposta

\mathrm{Se}^{3-}:\;[\mathrm{Kr}]\,5s^1
Elétrons desemparelhados: 1

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