O cobre e o potássio possuem o elétron mais externo na configuração eletrônica 4 s^1. Por que é possivel encontrar ions como Cu^2+ e não é possivel observar K^2+ ?

Passo 1

Então, a gente tem o enunciado: tanto o cobre (Cu) quanto o potássio (K) têm configuração eletrônica externa 4s¹, mas só conseguimos isolar o íon Cu²⁺, e não o K²⁺.
Conteúdo: química inorgânica – configuração eletrônica, energias de ionização e estabilidade de íons.
O que vamos precisar:
  • Entender de onde saem os elétrons (4s versus camadas internas)
  • Comparar as energias de ionização (IE₁, IE₂) de cada elemento
  • Relacionar isso à estabilidade do estado resultante

Passo 2

Configuração eletrônica do potássio e primeiros íons:
  • K: [Ar] 4s¹
  • Retirando um elétron (IE₁ ≃ 418,8 kJ/mol) a gente forma K⁺ = [Ar], que é estável (gás nobre).
  • Para formar K²⁺, teríamos de arrancar um segundo elétron de dentro da camada de argônio! Isso é a segunda energia de ionização: IE₂(K) ≃ 3052 kJ/mol, um valor enorme.
    Isso deixa claro: custa muuuuita energia pra tirar esse segundo elétron de K, então não rola observar K²⁺ em condições normais.

Passo 3

Configuração eletrônica do cobre e primeiros íons:
  • Cu: [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ (lembra que em transição o 4s “despeja” antes que o 3d)
  • Removendo o elétron 4s (IE₁ ≃ 745,5 kJ/mol), sobra Cu⁺ = [Ar] 3d¹⁰, que já é bem estável (d¹⁰ é semideia).
  • Tirando um segundo elétron, agora a gente retira de 3d, não de camadas internas de gás nobre. IE₂(Cu) ≃ 1957,9 kJ/mol.
    Comparando: IE₂(Cu) (~1958 kJ/mol) é bem menor que IE₂(K) (~3052 kJ/mol). Logo, é energeticamente viável gerar Cu²⁺ mas não K²⁺.

Passo 4

Teoria aplicada:
  1. Energias de ionização crescem muito quando você tenta arrancar elétrons de configuração de gás nobre.
  2. Em átomos de transição, a ordem de remoção é 4s → 3d.
  3. Estados d¹⁰ (Cu⁺) são especialmente estáveis, o que facilita formar Cu²⁺ em complexos, sais etc.
  4. K²⁺ implicaria romper o “casco” [Ar], o que é termicamente inviável.

Resposta

Só dá pra isolar Cu²⁺ porque suas IE₁ e IE₂ são relativamente baixas (o segundo elétron sai de 3d), enquanto o K²⁺ exigiria energia altíssima para romper o octeto de Ar no potássio.

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