Dê as configurações eletrônicas do estado fundamental do (c)
Passo 1
O que o enunciado pede: dar a configuração eletrônica do estado fundamental do íon
.
Informações relevantes (explícitas ou que precisamos saber):
- O elemento európio tem número atômico
(ou seja, o átomo neutro tem elétrons). - O íon
tem carga , então tem elétrons. - A configuração eletrônica do íon será obtida a partir da configuração do átomo neutro, removendo-se elétrons conforme a ordem apropriada.
Passo 2
Construir a configuração eletrônica do átomo neutro de európio passo a passo (sem pular etapas).
Lembretes fáceis e regras que vou usar agora:
- O núcleo com elétrons internos até o gás nobre
corresponde a elétrons; por convenção usa-se o núcleo de elétron preenchido como o “core” . - A ordem de preenchimento (princípio de Aufbau) leva, para os elétrons das camadas externas do európio, ao arranjo
. Vou escrever isso e explicar por que: - Depois do xenônio (
, elétrons), os orbitais que aparecem são , e . Para os lantânidos o arranjo energético estabiliza de modo que, ao formar o átomo neutro, a distribuição mais aceita experimentalmente para o európio é
- Depois do xenônio (
- Então, o átomo neutro tem
elétrons, como esperado.
Passo 3
Como se formam íons a partir do átomo neutro — regra prática para remoção de elétrons.
Explicação didática e intuitiva:
- Ao formar cátions, os elétrons são removidos primeiro dos orbitais com maior número quântico principal
, isto é, dos elétrons mais externos em termos de energia efetiva. Para os elementos de transição e lantânidos essa regra prática implica remover primeiro de , depois de (se houver), e depois de . - Não é raro confundir com a ordem de preenchimento (Aufbau) — lembrando: preenchimento e remoção não são estritamente simétricos; para remoção,
de maior sai antes de de menor . - Aplicando isso ao európio: os dois elétrons
serão removidos primeiro quando se forma um cátion.
Passo 4
Remoção dos elétrons para obter
— passo a passo com contas simples.
Começando em
.
-
Remover o primeiro elétron (gera
): - Remove-se de
. - Resultado parcial:
.
- Remove-se de
-
Remover o segundo elétron (gera
): - Remove-se o outro elétron
. - Resultado:
. - Observação didática importante:
é uma configuração com meio-completo em (sete elétrons no conjunto de sete orbitais do tipo ), que é particularmente estável — por isso é um estado de oxidação comum para o európio.
- Remove-se o outro elétron
-
Remover o terceiro elétron (gera
): - Agora já não há mais elétrons em
, então o próximo elétron é removido de . - Resultado final:
.
- Agora já não há mais elétrons em
Passo 5
Breve comentário físico-químico (para lembrar na prova):
- A configuração final
tem elétrons, como esperado para . - É útil lembrar: a sequência de remoção
antes de é uma regra prática que vale para os lantânidos; por isso, mesmo que no preenchimento algum possa ser envolvido em outros elementos, para o európio o processo de ionização segue o que mostrei.