Dê a configuração eletrônica dos elementos de
atômico 16 ao 34. Por que algumas configurações são exceções?
Passo 1
O enunciado pede as configurações eletrônicas dos elementos com número atômico
de
a
e quer saber por que há exceções a partir da regra de Aufbau. Vamos usar como base a regra de Madelung (princípio de Aufbau), o princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund.
Passo 2
A regra de Madelung diz que os orbitais devem ser preenchidos em ordem crescente de
(onde
é o número quântico principal e
o azimutal), e se dois orbitais tiverem o mesmo
, aquele de menor
é preenchido primeiro. Para níveis
iguais, vem antes
(
) que
(
), e depois
, etc.
Passo 3
Primeiro completamos até o gás nobre
e depois seguimos:
(enxofre, S):
Passo 4
Agora iniciamos o enxerto nos orbitais
:
(escândio, Sc):
Passo 5
Nos elementos
e
ocorrem exceções por estabilidade extra dos subníveis meio preenchidos (
) e totalmente preenchidos (
):
(cromo, Cr): em vez de
temos
Passo 6
Entre esses dois há os demais de transição de
a
e o zinco:
(manganês, Mn):
Passo 7
Por fim completamos o período com os orbitais
:
(gálio, Ga):
Passo 8
As exceções em
e
ocorrem porque meio preenchimento (
) ou preenchimento completo (
) de um subnível
proporcionam estabilidade extra devido à máxima simetria do spin e à minimização da repulsão eletrônica. Assim essas configurações ganham um elétron do orbital
.
Resposta
Z
(S):
Z (Cl):
Z (Ar):
Z (K):
Z (Ca):
Z (Sc):
Z (Ti):
Z (V):
Z (Cr):
(exceção)
Z (Mn):
Z (Fe):
Z (Co):
Z (Ni):
Z (Cu):
(exceção)
Z (Zn):
Z (Ga):
Z (Ge):
Z (As):
Z (Se):
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
As exceções em
e
devem-se à extra estabilidade dos subníveis
(meio preenchido) e
(totalmente preenchido).