De a configuração eletrônica de cada um dos íons a seguir:
(a)
(a)
Passo 1
O que o enunciado pede: determinar a configuração eletrônica do íon
.
Informações que temos (implícitas no enunciado):
- O número atômico do Cr (cromo) é
. Isso significa que o átomo neutro de Cr tem elétrons. - O íon
tem perdido elétrons, portanto possui elétrons no total.
Nada mais foi dado; com isso já é possível determinar a configuração eletrônica do íon.
Passo 2
Conceitos e regras básicas (rápida revisão didática, para você usar na prova):
- Princípio de Aufbau: os elétrons ocupam orbitais em ordem crescente de energia. Uma ordem útil até a camada 4 é:
. - Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital pode conter no máximo dois elétrons com spins opostos.
- Regra de Hund: dentro de um subnível (por exemplo
) os elétrons ocupam orbitais vazios primeiro, maximizando o número de elétrons desemparelhados. - Exceção importante para metais de transição: embora
seja preenchido antes de no átomo neutro, ao oxidar (formar cátions) os elétrons removem-se primeiro do orbital e depois do . Ou seja, ao tirar elétrons, retire primeiro os de .
Passo 3
Configuração eletrônica do Cr neutro (detalhando porque é importante aqui):
- Se seguíssemos estritamente a ordem de preenchimento, poderíamos esperar
. - Porém o Cr apresenta a exceção conhecida: a configuração real do átomo neutro é
. Isso ocorre porque a configuração com subnível meio preenchido ( ) tem maior estabilidade devido à energia de troca e simetria. - Verificação de contagem:
corresponde a elétrons; somando e dá , que é o do Cr.
Passo 4
Remoção de elétrons para formar
(passo a passo matemático e físico):
- Começamos com a configuração do átomo neutro:
. - Precisamos remover
elétrons no total. Pela regra de remoção, tiramos primeiro os elétrons do orbital . - Removendo o elétron de
dá o cátion com configuração . (Contagem: elétrons.)
- Removendo o elétron de
- Ainda faltam remover mais
elétrons para chegar em . Esses virão do subnível . - Tirando dois elétrons de
obtemos .
- Tirando dois elétrons de
- Assim, após remover
elétron do e elétrons do , o total de elétrons é , que se organiza como .
Passo 5
Escrevendo a configuração final de forma clara e também expandida (útil na prova):
- Notação com gás nobre (abreviada):
. - Notação expandida (mostrando todas as camadas preenchidas):
.
Dica prática para a prova: para íons de metais de transição, sempre verifique a configuração do átomo neutro (atenção às exceções como Cr e Cu) e, ao formar cátions, remova primeiro os elétrons
da camada mais externa antes dos elétrons
.