As configurações eletrônicas (nos estados fundamentais) listadas abaixo estão incorretas. Explique quais foram os erros cometidos em cada uma e escreva a configuração correta.
Passo 1
O enunciado dá a configuração eletrônica (no estado fundamental)
e pede que eu explique os erros presentes nela e escreva a configuração correta. Vou identificar passo a passo o que está errado e depois apresentar a configuração certa.
Passo 2
Relembrando as regras básicas (de forma bem direta e prática):
- Capacidade de cada subshell:
comporta elétrons, comporta , comporta , comporta . - Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento): os orbitais são preenchidos em ordem crescente de energia. Uma forma prática de lembrar a ordem (até onde precisamos) é
Isso significa, por exemplo, que o orbital
se preenche logo após o
e antes do
; o
é mais alto em energia e só vem depois de
e do
.
- Princípio de Pauli: cada orbital comporta no máximo dois elétrons com spins opostos.
- Regra de Hund: ao preencher orbitais degenerados (por exemplo, os três orbitais
de uma mesma camada), coloca-se primeiro um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de emparelhar.
Vou usar essas regras para checar a configuração dada.
Passo 3
Contagem de elétrons da configuração fornecida (somando capacidades dadas):
Ou seja, a configuração corresponde a um átomo com número atômico
(arsênio). Até aqui tudo bem — a soma está coerente com
. O erro está na ordem e na identificação dos subníveis.
Observação crucial: depois de
o subnível que se preenche é
(até completar
quando for o caso) e só então vem
. O fornecido usou
em vez de
. O subnível
pertence à próxima camada de energias mais altas (aparece depois de
na ordem de preenchimento) e não é preenchido aqui para o arsenio. Portanto o erro é ter escrito
em vez de
— isto troca completamente a sequência energética.
Também há um problema de ordem: escrever
antes de
sugere que
tem energia menor que
— o que não é verdade na região dos elementos leves/medios; para preencher até
o orbital
é o que fica cheio com 10 elétrons antes dos
.
Passo 4
Vou montar a configuração correta seguindo a ordem de preenchimento e contando elétrons até
:
-
→ total elétrons. -
→ total . -
→ total . -
→ total . -
→ total . -
→ total . - Em seguida vem
: → total . - Finalmente
→ total .
Portanto a sequência correta coloca
entre
e
.
Passo 5
Vou também escrever a forma condensada (notação do gás nobre) que é prática: como os primeiros dezessete elétrons correspondem ao argônio
, a parte final da configuração fica mais curta usando
.
A configuração correta completa e a forma condensada são apresentadas abaixo.