De acordo com as características dos átomos da tabela periódica:
a) Escreva as configurações eletrônicas dos elementos
e S, preencha os respectivos orbitais e informe quais deles possuem configuração de gás nobre.
a) Escreva as configurações eletrônicas dos elementos
Passo 1
Beleza, a questão pede pra gente escrever as configurações eletrônicas de cinco espécies: Na⁺, Li, Fe²⁺, O²⁻ e S. A matéria é estrutura atômica e preenchimento de orbitais (princípio de Aufbau, regra de Hund e Princípio de Exclusão de Pauli). Para resolver, vamos:
- Saber o número de elétrons de cada átomo/íon.
- Aplicar a ordem de preenchimento de orbitais (Aufbau).
- Ajustar pra íons (tirar ou pôr elétrons).
- Ver quais têm configuração de gás nobre (camada fechada).
Passo 2
Antes de partir pra cada espécie, lembra do esquema de preenchimento (mais energia para menos):
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p …
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p …
- Princípio de Aufbau: preenchemos na ordem acima.
- Pauli: cada orbital suporta até 2 elétrons com spins opostos.
- Hund: em orbitais degenerados (tipo 2p, que são 3 orbitais), cada um recebe primeiro 1 elétron com mesmo spin antes de emparelhar.
Passo 3
- Número de elétrons: Na é Z=11, mas Na⁺ perdeu 1, então 10 elétrons.
- Preenchimento de 10 elétrons:
1s² 2s² 2p⁶ - Em LaTeX:
Isso fecha a camada n=2, igual ao Neônio, logo configuração de gás nobre.
Passo 4
- Li Z=3, neutro = 3 elétrons.
- Preenchimento: 1s² 2s¹
- Em LaTeX:
Não é configuração de gás nobre (ainda falta fechar o 2s/2p).
Passo 5
- Fe Z=26, mas tira 2 elétrons. Lembra que nos metais de transição os elétrons saem primeiro do orbital 4s. Então Fe²⁺ tem 26–2 = 24 elétrons.
- Neutro Fe: [Ar] 4s² 3d⁶ → para Fe²⁺: tira 2 do 4s.
- Fica: [Ar] 3d⁶
- Em LaTeX:
Não é gás nobre (a camada d não está completa, falta chegar a 3d¹⁰).
Passo 6
- O Z=8, mas ganha 2 elétrons → 10 elétrons.
- Preenchimento de 10 elétrons: 1s² 2s² 2p⁶
- Em LaTeX:
Isso fecha n=2, igual ao Neônio → configuração de gás nobre.
Passo 7
- S Z=16, neutro = 16 elétrons.
- Preenchimento: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴
- Em LaTeX:
Não é gás nobre (a camada 3p não está completa).