Apresente a configuração de quadrículas para os elétrons de valência de cada um dos seguintes elementos e indique quantos elétrons desemparelhados cada um tem: (a)
; (b) 38 Sr ; © 26 Fe ; (d) 40 Zr ; (e) 51 Sb ; (f) 92 U .
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente desenhar as “quadrículas” (diagrama de orbitais) só pros elétrons de valência de cada elemento e, depois, contar quantos ficam desemparelhados. O conteúdo aqui é Configuração Eletrônica (princípio de Aufbau), Regra de Hund e Princípio de Exclusão de Pauli. A gente vai precisar:
- Saber onde param os elétrons (s, p, d, f) seguindo a ordem de energia.
- Aplicar Hund (cada orbital degenerado leva um elétron antes de começar a parear).
- Ver quantos elétrons ficaram sozinhos (desemparelhados).
Passo 2
(a) Enxofre (S), Z = 16
- Configuração completa termina em
. Então valência = nível 3. - Orbitais de valência:
- 3s: 1 orbital, 2 elétrons → [
] - 3p: 3 orbitais, 4 elétrons
- Primeiro coloco 1 elétron em cada: [
][ ][ ] - Depois vem o 4º e faz par no primeiro: [
][ ][ ]
- Primeiro coloco 1 elétron em cada: [
- 3s: 1 orbital, 2 elétrons → [
- Pela Regra de Hund, cada caixa recebeu 1 antes de começar a emparelhar.
- Desemparelhados = 2 (nos dois orbitais 3p que têm só um elétron).
Passo 3
(b) Estrôncio (Sr), Z = 38
- Termina em
(depois de [Kr]). Valência = nível 5 - Orbitais de valência:
- 5s: [
]
- 5s: [
- Não há orbitais p ou d no mesmo nível para Sr, então sobra isso.
- Desemparelhados = 0 (todos pareados no 5s).
Passo 4
© Ferro (Fe), Z = 26
- Configuração até Argônio mais
. Valência = 4s + 3d. - Orbitais de valência:
- 4s: [
] - 3d: 5 orbitais, 6 elétrons
- Coloco 1 em cada (5) → [
][ ][ ][ ][ ] - O 6º faz par no primeiro → [
][ ][ ][ ][ ]
- Coloco 1 em cada (5) → [
- 4s: [
- Desemparelhados = 4 (nos outros quatro orbitais d).
Passo 5
(d) Zircônio (Zr), Z = 40
- Fica [Kr]
. Valência = 5s + 4d. - Orbitais de valência:
- 5s: [
] - 4d: 5 orbitais, 2 elétrons
- Hund → [
][ ][ ][ ][ ]
- Hund → [
- 5s: [
- Desemparelhados = 2 (nos dois orbitais d).
Passo 6
(e) Antimônio (Sb), Z = 51
- [Kr]
. Valência = 5s + 5p. - Orbitais de valência:
- 5s: [
] - 5p: 3 orbitais, 3 elétrons → Hund → [
][ ][ ]
- 5s: [
- Desemparelhados = 3 (um em cada p).
Passo 7
(f) Urânio (U), Z = 92
- Configuração resumida: [Rn]
. Valência = 7s + 6d + 5f. - Orbitais de valência:
- 7s: [
] - 6d: 5 orbitais, 1 elétron → [
][ ][ ][ ][ ] - 5f: 7 orbitais, 3 elétrons → Hund → [
][ ][ ][ ][ ][ ][ ]
- 7s: [
- Desemparelhados = 1 (d) + 3 (f) = 4.
Resposta
(a) S: 2 elétrons desemparelhados
(b) Sr: 0 elétrons desemparelhados
© Fe: 4 elétrons desemparelhados
(d) Zr: 2 elétrons desemparelhados
(e) Sb: 3 elétrons desemparelhados
(f) U: 4 elétrons desemparelhados
(b) Sr: 0 elétrons desemparelhados
© Fe: 4 elétrons desemparelhados
(d) Zr: 2 elétrons desemparelhados
(e) Sb: 3 elétrons desemparelhados
(f) U: 4 elétrons desemparelhados