Dê a configuração eletrônica do estado fundamental e o número de elétrons desemparelhados do seguinte íon:
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Dar a configuração eletrônica do estado fundamental do íon
. - Dizer o número de elétrons desemparelhados nesse estado fundamental.
Informações relevantes do enunciado (implícitas):
- O escândio neutro tem número atômico
(ou seja, elétrons quando neutro). - O íon
tem carga , portanto tem elétrons a menos que o átomo neutro.
Passo 2
Lembrando como construir a configuração eletrônica (regra do Aufbau, princípio da exclusão de Pauli e regra de Hund):
- Preenche-se os orbitais em ordem crescente de energia:
etc. - Cada orbital arca (
) comporta até elétrons, orbital até , orbital até . - O escândio neutro (
) recebe elétrons seguindo essa ordem; isso nos dá a configuração eletrônica do átomo neutro, passo necessário antes de formar o íon.
Passo 3
Montando a configuração do escândio neutro (
):
- Preenchendo níveis básicos:
já somam elétrons. - Restam
elétrons a distribuir nos seguintes orbitais de maior energia: primeiro (até elétrons) e depois . - Portanto, a configuração final do átomo neutro, em notação abreviada, é
, onde representa .
Passo 4
Como formar o íon
: remoção de elétrons
- Um íon
significa remover elétrons do átomo neutro. - Regra prática importante para metais de transição: ao ionizar, os elétrons do orbital
são removidos antes dos do orbital , porque quando começa a ser ocupado o fica energeticamente mais alto e é perdido primeiro. - Aplicando isso a
: primeiro removem-se os elétrons do e depois elétron do , totalizando elétrons removidos.
Passo 5
O que resta após remover
elétrons:
- Do átomo neutro com
elétrons foram retirados , portanto o íon resultante tem elétrons. - Esses
elétrons ocupam exatamente as camadas preenchidas até (a mesma distribuição do gás nobre argônio): todas as subcamadas ocupadas estão completas (não há orbitais parcialmente ocupados a partir de até ).
Passo 6
Contagem de elétrons desemparelhados
- Como todas as subcamadas preenchidas até
estão completas (cada orbital possui seus dois elétrons emparelhados), não há elétrons desemparelhados no estado fundamental do íon formado. - Portanto o número de elétrons desemparelhados é nulo.