2A.6 Dê a configuraçāo esperada para o estado fundamental de cada um dos seguintes ions:
\mathrm{Cs}^{+};

Passo 1

O enunciado pede: dê a configuração eletrônica esperada, no estado fundamental, para o íon \mathrm{Cs}^{+}.
Informações relevantes que temos (ou que podemos consultar como dado químico básico):
  • O número atômico do césio neutro é Z=55.
  • Um átomo neutro de césio tem 55 elétrons.
  • O íon \mathrm{Cs}^{+} tem carga +1, portanto tem 55-1=54 elétrons.

Passo 2

Conceitos e regras que vamos usar (explicação didática):
  • Princípio de Aufbau (construção): ao montar a configuração eletrônica de átomos neutros, os elétrons preenchem orbitais em ordem crescente de energia (por exemplo 1s, 2s, 2p, 3s, …). Cada orbital comporta no máximo dois elétrons (Princípio da Exclusão de Pauli).
  • Para íons positivos (cátions), a maneira prática é obter primeiro a configuração do átomo neutro e depois remover elétrons. Regra importante para remoção: os elétrons são removidos primeiro dos orbitais com maior número quântico principal n (ou seja, da camada mais externa). Por exemplo, elétrons 6s são removidos antes de 5d se houver essa situação.
  • Notação por gás nobre: é comum escrever a configuração abreviada usando o símbolo do gás nobre correspondente ao núcleo eletrônico interno. Por exemplo, [\mathrm{Xe}] representa a configuração completa do xenônio ( 54 elétrons): [ \mathrm{Kr}]\,4d^{10}5s^{2}5p^{6}.

Passo 3

Configuração do átomo neutro de césio ( Z=55):
  • Usando Aufbau, o último elétron do césio neutro ocupa o orbital 6s. Portanto a configuração abreviada é
\text{Cs (neutro)}:\\ [\mathrm{Xe}]\,6s^{1}.
  • Conferência pelo número de elétrons: [\mathrm{Xe}] corresponde a 54 elétrons; adicionar 6s^{1} 54+1=55, que é Z do Cs — consistente.

Passo 4

Formação do íon \mathrm{Cs}^{+}:
  • Para formar \mathrm{Cs}^{+} remove-se um elétron do átomo neutro. Seguindo a regra de remoção (elétrons saem primeiro da camada de maior n), o elétron removido é o do orbital 6s.
  • Assim, ao retirar o 6s^{1} do Cs neutro, sobra apenas o núcleo eletrônico do xenônio.

Passo 5

Escrevendo a configuração final do íon:
  • Portanto a configuração do estado fundamental de \mathrm{Cs}^{+} é simplesmente a configuração do gás nobre xenônio:
\mathrm{Cs}^{+}:\\ [\mathrm{Xe}].
  • Se quiser a forma expandida da notação por gás nobre, pode-se escrever
[\mathrm{Xe}] = [\mathrm{Kr}]\,4d^{10}5s^{2}5p^{6},
o que mostra explicitamente os orbitais preenchidos que somam 54 elétrons.

Passo 6

Resumo rápido e dica para prova:
  • Procedimento prático: identifique Z, escreva a configuração do átomo neutro (ou reconheça o gás nobre anterior + elétrons externos), e para cátions remova elétrons da camada com maior n.
  • Exemplo análogo e curto para lembrar: \mathrm{Na} ( Z=11) é [\mathrm{Ne}]\,3s^{1}; \mathrm{Na}^{+} é [\mathrm{Ne}] (removeu o 3s). Isso funciona do mesmo jeito para \mathrm{Cs}.

Resposta

\mathrm{Cs}^{+}:\\ [\mathrm{Xe}] = [\mathrm{Kr}]\,4d^{10}5s^{2}5p^{6}

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