Qual é a configuração do estado fundamental (completa e condensada) esperada para cada um dos seguintes elementos/íons:
Titânio
Titânio
Passo 1
Beleza, a questão quer saber qual é o estado fundamental do Titânio, ou seja, como estão distribuídos os 22 elétrons nos orbitais atômicos de menor energia. Esse assunto cai em “Configuração Eletrônica” e a gente vai usar:
- Princípio de Aufbau (encher os orbitais do mais baixo pro mais alto)
- Princípio de Pauli (máximo 2 elétrons por orbital, com spins opostos)
- Regra de Hund (se vários orbitais têm mesma energia, coloca um elétron em cada antes de emparelhar)
Pra isso, a gente precisa da tabela periódica (pra saber Z do Titânio) e da ordem de energias dos subníveis (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d…).
Passo 2
Primeiro, qual é o número atômico do Titânio? Z = 22, então temos 22 elétrons pra distribuir.
A sequência de preenchimento (Aufbau) e suas capacidades:
1s (2), 2s (2), 2p (6), 3s (2), 3p (6), 4s (2), 3d (10), …
Vamos preenchendo até somar 22:
A sequência de preenchimento (Aufbau) e suas capacidades:
1s (2), 2s (2), 2p (6), 3s (2), 3p (6), 4s (2), 3d (10), …
Vamos preenchendo até somar 22:
- 1s^2 → 2 elétrons (sobram 20)
- 2s^2 → 2 elétrons (sobram 18)
- 2p^6 → 6 elétrons (sobram 12)
- 3s^2 → 2 elétrons (sobram 10)
- 3p^6 → 6 elétrons (sobram 4)
- 4s^2 → 2 elétrons (sobram 2)
- 3d^2 → 2 elétrons (sobram 0)
Repare que, mesmo o 3d aparecendo depois do 4s na tabela, o 4s fica antes na ordem de energia e a gente preenche ele primeiro.
Passo 3
Agora, juntando tudo na forma completa em LaTeX, fica assim:
Passo 4
Pra facilitar, a gente costuma usar a forma condensada, pegando o gás nobre anterior (Argônio, Z = 18):
Resposta
Estado fundamental do Titânio (Z=22):
Configuração completa:
Configuração completa:
Configuração condensada: