5 Dê a configuraçāo esperada para o estado fundamental de cada um dos seguintes ions:
Passo 1
O enunciado pede: dar a configuração eletrônica esperada para o estado fundamental do íon
.
Informações relevantes (que vou usar):
- O número atômico do tálio é
. - Para formar
removem-se elétrons do átomo neutro, portanto o número de elétrons será . - A configuração eletrônica do átomo neutro de tálio (fato padrão da tabela) é
.
Nada mais será assumido do enunciado.
Passo 2
Relembrando como escrever a configuração do átomo neutro: a notação
representa o núcleo-eletrônico até o xenônio (ou seja,
elétrons). Depois vêm as camadas
,
,
e
, completando os
elétrons do átomo neutro de tálio:
Explicação curta: essa sequência vem do princípio de Aufbau (preenchimento das subcamadas por ordem de energia no átomo neutro), que é um conhecimento padrão.
Passo 3
Regra prática para formar cátions (muito importante para prova): ao remover elétrons para formar íons, os elétrons são removidos primeiro da camada com maior número quântico principal
(ou seja, do nível energético mais externo). Assim, mesmo que na construção do átomo neutro a subcamada
tenha sido preenchida antes de
, ao ionizar normalmente se removem primeiro os elétrons de
e
(que têm
), e só depois, se necessário, elétrons de
(que têm
). Em resumo:
- remover elétrons de maior
primeiro; - quando dois orbitais têm mesmo
(ex.: e ), remove-se primeiro aquele que contém elétrons externos (normalmente depois se houver), mas regra simples é: remover de maior antes de menor.
Passo 4
Aplicando isso a
: começamos da configuração do átomo neutro e retiramos
elétrons, sempre dos níveis de maior
primeiro.
- Primeiro elétron removido: de
→ deixa . - Próximos dois elétrons removidos: de
→ deixam .
Portanto, após remover
elétrons:
Passo 5
Verificação por contagem de elétrons:
corresponde a
elétrons;
são
;
são
. Soma:
que confere com
. Logo a configuração está consistente.
Passo 6
Observação sobre o estado fundamental: com todas essas subcamadas totalmente preenchidas (subcamadas fechadas), o íon tem spin total
, momento orbital total
e momento total
; portanto o termo de configuração é
. Isso é útil para questões que pedem multiplicidade ou momento total.
Passo 7
Dica rápida para a prova: sempre escreva primeiro a configuração do átomo neutro (pelo Aufbau) e depois vá retirando elétrons da camada de maior
. Para elementos pesados, não confundir a ordem de preenchimento (que pode ter
preenchido antes do
) com a ordem de remoção (remover
e
de
maior antes do
de
) — esse erro é muito comum, então treine uns exemplos rápidos.