Dê a configuração eletrônica do estado fundamental e o número de elétrons desemparelhados do seguinte íon:
(\mathrm{Sr}^{2+});
Passo 1
O que o problema pede e quais informações temos:
- Pede a configuração eletrônica do estado fundamental e o número de elétrons desemparelhados do íon
. - Informação implícita: o número atômico do estrôncio é
. Isso significa que um átomo neutro de tem elétrons. O íon tem perdido elétrons, portanto tem elétrons.
Passo 2
Como obter a configuração eletrônica do átomo neutro e entender a notação:
- Regra de Aufbau (ordem de preenchimento): os orbitais são preenchidos seguindo níveis de energia (ex.:
). Cada orbital obedece ao princípio de Pauli (no máximo dois elétrons com spins opostos) e à regra de Hund para orbitais degenerados. - Para
(átomo neutro ), o preenchimento até elétrons termina com o orbital contendo elétrons. Assim, a configuração do átomo neutro é:
- Aqui
é a notação de gás nobre que representa a configuração do criptônio com elétrons. Se quisermos escrever tudo expandido, isso é:
- Observação importante sobre íons: ao formar cátions a remoção de elétrons ocorre primeiro dos orbitais de maior número quântico principal
. Para os elementos alcalino-terrosos como o , os elétrons do orbital (com ) são removidos antes de quaisquer elétrons de (se existissem).
Passo 3
Formando o íon
a partir do átomo neutro:
- O átomo neutro tem
. Para formar removem-se dois elétrons, que virão do orbital de maior , isto é, do . - Removendo os dois elétrons
sobra a configuração do gás nobre criptônio:
- Se preferir expandido:
- Comentário didático: essa é uma configuração de camada fechada (todas as subcamadas ocupadas estão completas), isto é, uma configuração estável sem orbitais parcialmente ocupados.
Passo 4
Contagem dos elétrons desemparelhados:
- Em uma configuração de camada fechada como
, todas as subcamadas têm ocupação completa e cada elétron está pareado em seu orbital. - Portanto o número de elétrons desemparelhados é
Resposta
Configuração eletrônica do estado fundamental:
Número de elétrons desemparelhados:
Número de elétrons desemparelhados: