Configuração eletrônica do Cromo ( Z=24 ):
Configuração esperada pelo preenchimento normal:
1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^6 4 s^2 3 d^4
Configuração real do Cromo (exceção clássica):
1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^6 4 s^1 3 d^5
Por quê?

Passo 1

O enunciado mostra que, segundo o método de aufbau “padrão”, o Cr (Z=24) teria configuração
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^4
porém, experimentalmente encontra-se
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^1,3d^5
O conteúdo aqui é estrutura eletrônica de átomos de transição, usando o princípio de Aufbau, a regra de Hund e consideração de energia de troca.

Passo 2

Pelo Aufbau, preenchemos os subníveis em ordem crescente de energia aproximada: primeiro 4s, depois 3d. Assim, chegaríamos a 4s^2,3d^4. Mas isso assume energias fixas e não leva em conta efeitos de interação eletrônica mais sutis.

Passo 3

Na realidade, os orbitais 4s e 3d têm energias muito próximas e dependem do número de elétrons. A regra de Hund diz que um subnível fica mais estável quando seus elétrons têm o máximo de spins paralelos, pois isso aumenta a energia de troca (exchange), reduzindo a repulsão eletrônica.

Passo 4

Para o Cr, promover um elétron de 4s para 3d transforma 4s^2,3d^4 em 4s^1,3d^5. Esse rearranjo aumenta o número de pares de elétrons com spins paralelos em 3d, gerando ganho de energia de troca que supera a pequena perda de energia ao esvaziar parcialmente o 4s. Logo, a configuração mais estável é
[Ar],4s^1,3d^5

Resposta

A configuração real do Cr é [Ar],4s^1,3d^5 porque o semipreenchimento do subnível 3d (cinco elétrons com spins paralelos) confere um ganho de energia de troca e reduz a repulsão eletrônica, tornando essa distribuição mais estável que 4s^2,3d^4.

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