A configuração eletrônica (estrutura de um átomo) representa a maneira segundo a qual os estados eletrônicos são ocupados. Dê as configurações eletrônicas dos elementos a seguir e dê seu número de valência:
\operatorname{Ar} (Argônio)

Passo 1

O enunciado pede duas coisas para o elemento argônio:
  • Dar a configuração eletrônica do átomo de argônio.
  • Dar o seu número de valência (isto é, o número de elétrons de valência).
A informação explícita fornecida no enunciado é o símbolo químico \operatorname{Ar}. Para resolver preciso usar o número atômico desse elemento (que obtém-se na tabela periódica): \;Z=\;? (vou afirmar o valor e justificá-lo nos próximos passos).

Passo 2

Identificar o número atômico é o primeiro passo porque a configuração eletrônica é preenchida com Z elétrons. O argônio tem número atômico
Z = 18.
Isto significa que um átomo neutro de \operatorname{Ar} tem 18 elétrons para distribuir nos orbitais.

Passo 3

Vamos revisar as regras básicas (bem passo a passo e sem jargão difícil) que usamos para preencher elétrons nos orbitais:
  • Cada orbital do tipo s comporta no máximo 2 elétrons, cada orbital p até 6, d até 10 e f até 14. Esquematicamente: s:2,\quad p:6,\quad d:10,\quad f:14.
  • Ordem prática de preenchimento (princípio de Aufbau): enche-se primeiro os orbitais de menor energia. A sequência que precisamos até \operatorname{Ar} é 1s,\\\ 2s,\\\ 2p,\\\ 3s,\\\ 3p.(não é necessário entrar em orbitais 4s ou 3d para o argônio).
  • Princípio de Pauli: cada orbital comporta no máximo 2 elétrons com spins opostos (isso já está embutido nos números acima).
  • Regra de Hund só é relevante quando há mais orbitais de mesma energia parcialmente preenchidos (por exemplo, ao distribuir elétrons entre orbitais p vazios). Aqui usaremos quando preencher p se necessário.

Passo 4

Agora vamos preencher os 18 elétrons seguindo a ordem indicada, fazendo as contas cumulative de maneira clara (cada linha mostra quantos elétrons entram e o total acumulado):
  • Preencher 1s: cabe 2 elétrons. 1s^2 \quad\text{(total acumulado: }2\text{)}
  • Preencher 2s: cabe 2 elétrons. 2s^2 \quad\text{(total acumulado: }2+2=4\text{)}
  • Preencher 2p: cabe 6 elétrons. 2p^6 \quad\text{(total acumulado: }4+6=10\text{)}
  • Preencher 3s: cabe 2 elétrons. 3s^2 \quad\text{(total acumulado: }10+2=12\text{)}
  • Preencher 3p: cabe 6 elétrons. 3p^6 \quad\text{(total acumulado: }12+6=18\text{)}
Como chegamos a 18 elétrons, paramos aqui.

Passo 5

Escrever a configuração eletrônica completa juntando as parcelas que preenchemos:
\operatorname{Ar}:\quad 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6.
Uma forma condensada (notação de gás nobre) usa o gás nobre anterior, que é o néon \operatorname{Ne} com 10 elétrons. Pegando isso:
\operatorname{Ar}:\quad [\operatorname{Ne}]\,3s^2\,3p^6.

Passo 6

Agora determinar o número de valência (explicando o que isso significa, porque às vezes confunde):
  • Elétrons de valência normalmente são os elétrons no nível de energia mais externo (maior número quântico principal n). Para o argônio o maior n ocupado é n=3, e nesse nível temos 3s^2\,3p^6,ou seja 2+6=8 elétrons no nível n=3.
  • Logo, o número de elétrons de valência de \operatorname{Ar} é 8.
  • Observação importante (pra não se confundir na prova): quando alguém pergunta “valência” no sentido de capacidade de combinar/química, os gases nobres (como \operatorname{Ar}) têm tendência a não formar ligações, portanto sua valência química usual é 0. Mas o número de elétrons de valência (que é o pedido mais comum em exercícios de química geral) é 8.

Resposta

\operatorname{Ar}:\\\ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6 (forma condensada: [\operatorname{Ne}]\,3s^2\,3p^6)
Número de elétrons de valência: 8

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