Dê a configuração esperada para o estado fundamental do seguinte íon:
.
Passo 1
O enunciado pede a configuração eletrônica do estado fundamental do íon
.
Informações relevantes (que vou usar):
Informações relevantes (que vou usar):
- O número atômico do tálio é
. Isso significa que um átomo neutro de tálio tem elétrons. - O íon
tem elétrons a menos que o átomo neutro, logo tem elétrons.
A partir daqui vou determinar como esseselétrons ocupam os orbitais no estado fundamental.
Passo 2
Rápida revisão didática (regras para montar configurações):
- Aufbau: os elétrons ocupam os orbitais de menor energia para o maior seguindo a ordem usual (ex.:
). - Princípio de Pauli: cada orbital suporta no máximo dois elétrons com spins opostos.
- Regra de Hund: ao preencher orbitais degenerados, primeiro coloca-se um elétron em cada orbital com spins paralelos.
Observação importante para íons: ao formar cátions a remoção de elétrons ocorre primeiro dos orbitais com maior número quântico principal(maior camada), mesmo que na construção neutra alguns desses orbitais tenham sido preenchidos antes (ex.: ao ionizar elementos do bloco / remove-se de e de maior antes dos / de menor).
Passo 3
Encontrar a configuração do átomo neutro de tálio (passo intermediário útil):
- O xenônio (
) tem elétrons e é o gás nobre anterior; portanto costuma-se usar o núcleo de gás nobre como atalho. - Para elementos pesados seguintes, a sequência de preenchimento relevante leva a que o tálio neutro tenha, após
, os subníveis , , e preenchidos conforme necessário. - Assim, a configuração do tálio neutro é
. (Isso dá elétrons, conferindo.)
Passo 4
Decidir quais elétrons são removidos para formar
:
- Precisamos remover
elétrons do átomo neutro. Conforme a regra da remoção, tiram-se primeiro os elétrons do maior , ou seja do nível antes dos ou . - No tálio neutro os elétrons do nível
estão em e . Então os três elétrons removidos serão exatamente esses: primeiro o elétron (um elétron), e depois os dois elétrons do .
Passo 5
Escrever a configuração final e checar contagem:
- Após remover
e , restam os subníveis preenchidos até . Portanto a configuração do íon é . - Verificação rápida do número de elétrons:
(Xe) , que é o número de elétrons esperado para . - Essa configuração corresponde a um fecho de camada
+ , que é uma distribuição de baixa energia (estável) para o catião.