Dê as configurações eletrônicas do estado fundamental do (d)
Passo 1
O enunciado pede a configuração eletrônica do estado fundamental do íon
. Informações relevantes que o enunciado dá ou que precisamos inferir imediatamente:
- O número atômico do cromo é
. - O íon tem carga
, ou seja, perdeu 2 elétrons em relação ao átomo neutro.
O objetivo é encontrar a configuração eletrônica do estado fundamental (mais estável) desse íon.
Passo 2
Calcular quantos elétrons restam no íon. Começando do número atômico:
Então
tem
elétrons para distribuir nos orbitais atômicos.
Passo 3
Lembrar como escrever uma configuração eletrônica com atalho de gás nobre. Em geral, usa-se a configuração do gás nobre de ordem anterior como núcleo inerte e escreve-se apenas os elétrons valentes depois dele. Para o cromo, o gás nobre imediatamente anterior é o argônio,
, cuja configuração é usada como referência.
Passo 4
Recordar a configuração do átomo neutro de cromo e por que ela é especial. O cromo neutro tem
e sua configuração experimentalmente aceita (estado fundamental) é:
Explicação didática (por que não
?): o arranjo
surge porque um dublê de meia-preenchimento (
) oferece energia ligeiramente mais favorável devido a menor repulsão e ganho de estabilidade. Isso é um desvio das previsões simples do princípio de Aufbau, mas é observado experimentalmente para Cr e Cu.
Passo 5
Saber a ordem de remoção de elétrons ao formar íons de metais de transição. Regra prática (importante para provas): ao ionizar átomos de metais de transição, os elétrons são removidos primeiro dos orbitais
externos e só depois dos orbitais
. Ou seja, mesmo que o átomo neutro tenha elétrons em
e
, ao formar íons os elétrons
são os primeiros a sair.
Passo 6
Aplicar a remoção de elétrons ao cromo neutro para obter
. Partindo de
remove-se primeiro o elétron do
(um elétron) e depois mais um elétron — agora do subnível
, conforme a regra do passo anterior. Contagem:
- Depois de remover o elétron
: ficam e . - Removendo mais um elétron, retira-se um do
: o subnível passa de 5 para 4 elétrons.
Portanto, após remover 2 elétrons, sobra um total deelétrons ocupando apenas os orbitais do núcleo mais elétrons no , com o vazio e o com elétrons.
Breve verificação por analogia e por contagem:tem elétrons, e corresponde a elétrons; sobraram elétrons a serem colocados nos orbitais . Isso confirma o resultado do passo anterior.