5a. questão:

Dado que o número atômico (Z) para o carbono e o ferro são 6 e 26, respectivamente, escreva as distribuições eletrônicas abaixo:
(a) C (grafite)
(b) C (Diamante)
(c) Fe
(d) Fe^2+

Passo 1

O enunciado pede as distribuições eletrônicas de carbono (Z =6) em duas formas alotrópicas (grafite e diamante) e de ferro (Z =26) no estado neutro e como íon Fe^2+. Para isso, vamos usar os princípios de construção de níveis eletrônicos (Princípio de Aufbau, princípio de Hund e exclusivo de Pauli) e considerar também o tipo de hibridização do carbono em grafite e diamante.

Passo 2

Pelo Princípio de Aufbau, os orbitais são preenchidos em ordem crescente de energia:
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < dots
O exclusivo de Pauli estabelece que cada orbital comporta no máximo dois elétrons de spins opostos, e o princípio de Hund determina que, em orbitais de mesma energia (degenerados), os elétrons ocupam antes orbitais diferentes com spins paralelos.

Passo 3

Para o carbono em estado fundamental, Z=6, preenchemos até completar 6 elétrons:
1s^2,;2s^2,;2p^2
Em notação condensada:
C:;1s^2,2s^2,2p^2

Passo 4

Em grafite, cada átomo de carbono realiza hibridização sp^2. Isso significa que os orbitais 2s e dois dos 2p formam três orbitais sp^2, deixando um orbital 2pz puro:
(sp^2)^3 &com 3 elétrons em ligações sigma, (pz)^1 &com 1 elétron em ligação pi éçõéçã

Passo 5

Em diamante, o carbono faz hibridização sp^3. Os orbitais 2s e todos os três 2p se combinam formando quatro orbitais sp^3, cada um com um elétron, para quatro ligações sigma tetraédricas:
(sp^3)^4

Passo 6

Para o ferro neutro ( Z=26), seguimos a ordem de níveis até 26 elétrons:
1s^2,;2s^2,;2p^6,;3s^2,;3p^6,;4s^2,;3d^6
Em notação condensada:
Fe:;[,Ar,],4s^2,3d^6

Passo 7

Para formar Fe^2+, retiram-se primeiro os elétrons do orbital de maior energia externa, que é o 4s. Assim:
Fe^2+:;[,Ar,],3d^6

Resposta

(a) C (grafite): ;1s^2,2s^2,2p^2 com hibridização sp^2 (três sp^2 e um 2pz).
(b) C (diamante): ;1s^2,2s^2,2p^2 com hibridização sp^3 (quatro sp^3).
(c) Fe: ;[,Ar,],4s^2,3d^6.
(d) Fe^2+: ;[,Ar,],3d^6.

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