2A. 20 Dé a configuração eletrônica do estado fundamental e o número de elétrons desemparelhados de cada um dos seguintes ions:
.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para o íon
:
- a configuração eletrônica do estado fundamental;
- o número de elétrons desemparelhados nesse estado.
Informações relevantes que o enunciado dá (e que precisamos inferir):
- o elemento é selênio (
); - o íon é
, ou seja, a espécie tem duas cargas negativas adicionais (dois elétrons a mais que o átomo neutro).
Passo 2
Determinar quantos elétrons tem
.
- O número atômico do selênio é
. Isso significa que o átomo neutro de selênio tem elétrons. - O íon
possui elétrons a mais, então o total de elétrons é
Passo 3
Relembrar a ordem de preenchimento de orbitais (princípio de Aufbau) e regras importantes.
- Ordem prática de preenchimento (as que vamos usar) em torno das camadas relevantes:
- Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital pode comportar no máximo
elétrons com spins opostos. - Regra de Hund: em orbitais degenerados (por exemplo os três orbitais
), primeiro colocar um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de começar a parear. - Para átomos com
elétrons (configuração completa até a camada ), costuma formar a configuração do gás nobre .
Passo 4
Montar a configuração eletrônica passo a passo até
elétrons.
Uma forma direta é lembrar a configuração do selênio neutro e depois adicionar os elétrons extras, mas vou mostrar a sequência de preenchimento relevante:
- Até
já temos elétrons correspondentes ao gás nobre argônio: . - Em seguida:
-
recebe elétrons: . -
recebe elétrons: . -
receberá o restante.
-
Contando:
=
elétrons, mais
(
) →
, mais
(
) →
. Faltam
elétrons para completar os
, e esses
entram em
.
Portanto a configuração do íon é
Observação: essa configuração é idêntica à do gás nobre criptônio
, o que faz sentido porque
elétrons correspondem a
.
Passo 5
Determinar o número de elétrons desemparelhados usando a configuração encontrada.
- O subnível
com está completamente preenchido: são orbitais ( ) com elétrons cada, totalizando . - Em orbitais completamente preenchidos todos os elétrons estão pareados (cada orbital tem dois elétrons com spins opostos).
- Logo, não há elétrons desemparelhados em
, nem nos outros subníveis ( e também são totalmente pareados).
Portanto o número de elétrons desemparelhados é
.
Passo 6
Resumo rápido e motivacional: o
ganhou dois elétrons e atinge a configuração de gás nobre
, o que torna todos os seus orbitais ocupados e sem elétrons desemparelhados — comportamento típico de ânions que completam uma camada.