Dê as configurações eletrônicas de:
\mathrm{W}(\mathrm{Z}=74)

Passo 1

O enunciado pede: “Dê as configurações eletrônicas de \mathrm{W} ( \mathrm{Z}=74)”.
Informações fornecidas e úteis para resolver: temos o número atômico \mathrm{Z}=74, portanto a espécie neutra de tungstênio ( \mathrm{W}) tem exatamente 74 elétrons para distribuir entre orbitais atômicos. A tarefa é escrever a distribuição desses 74 elétrons em ordem de preenchimento de orbitais (notação n\ell^{\text{população}}çã).

Passo 2

Entendendo a notação e as regras básicas que vamos aplicar (leitura simples e prática para prova):
  • Notação de orbital: n\ell^{x}, onde n é o número quântico principal (camada), \ell é o tipo de orbital ( s,p,d,f) e x é o número de elétrons naquele subnível. Ex.: 4d^{10} significa 10 elétrons no subnível 4d.
  • Regras de preenchimento (resumo prático):
    1. Princípio de Aufbau (ordem de energia): preenchermos os orbitais do menor para o maior nível de energia. Próximo passo mostra a ordem que usaremos.
    2. Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta até 2 elétrons com spins contrários.
    3. Regra de Hund: em orbitais degenerados (ex.: três orbitais p), preenche-se com spins paralelos antes de emparelhar.
      Vou aplicar essas regras passo a passo para somar até 74 elétrons.

Passo 3

Ordem prática de preenchimento que vamos usar (forma usual para elementos até tungstênio):
1s \to 2s \to 2p \to 3s \to 3p \to 4s \to 3d \to 4p \to 5s \to 4d \to 5p \to 6s \to 4f \to 5d \to \dots
Isto significa, por exemplo, que após 5p normalmente preenche-se 6s, depois vêm os 4f (lanthanídeos) e em seguida os 5d. Essa é a ordem que usamos para construir a configuração do tungstênio.

Passo 4

Vamos preencher elétrons acumulando até \mathrm{Z}=74. É prático usar a configuração do gás nobre precedente ( \mathrm{Xe}, \mathrm{Z}=54) como atalho: a configuração eletrônica de \mathrm{Xe} reúne os primeiros 54 elétrons. Então começamos com [\mathrm{Xe}] e adicionamos os elétrons restantes: 74-54=20 elétrons a distribuir após [\mathrm{Xe}].

Passo 5

Distribuição dos 20 elétrons adicionais após [\mathrm{Xe}], seguindo a ordem do Passo 3:
  • Preenchemos 6s com 2 elétrons: \;6s^{2}. Elétrons restantes: 20-2=18.
  • Em seguida vêm os 4f (lanthanídeos): 4f comporta até 14 elétrons, então colocamos 4f^{14}. Elétrons restantes: 18-14=4.
  • Sobram 4 elétrons que vão para 5d: 5d^{4}. Elétrons restantes: 4-4=0.
Feito! Assim, a configuração após [\mathrm{Xe}] fica \;6s^{2}4f^{14}5d^{4}.

Passo 6

Verificação da contagem total (checar sempre na prova):
  • Elétrons até [\mathrm{Xe}]: 54.
  • Soma dos adicionados: 6s^{2} 2, 4f^{14} 14, 5d^{4} 4. Soma 2+14+4=20.
  • Total 54+20=74, que confere com \mathrm{Z}=74. Portanto a distribuição está correta em termos de contagem.
Comentário sobre exceções: alguns elementos de transição apresentam desvios (ex.: d^{5} s^{1} em vez de d^{4} s^{2}) por estabilidade adicional de subníveis meio-cheios ou cheios. Para tungstênio o estado fundamental experimentalmente observado é [\mathrm{Xe}]\,4f^{14}\,5d^{4}\,6s^{2}. A alternativa [\mathrm{Xe}]\,4f^{14}\,5d^{5}\,6s^{1} pode ser escrita em discussões teóricas, mas não é a configuração de estado fundamental do átomo neutro de \mathrm{W}.

Passo 7

Escrevendo também a configuração completa (expandida desde 1s) para quem gosta de ver tudo explicitamente:
1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}\,3p^{6}\,4s^{2}\,3d^{10}\,4p^{6}\,5s^{2}\,4d^{10}\,5p^{6}\,6s^{2}\,4f^{14}\,5d^{4}
Essa escrita é apenas a expansão explícita que, quando agrupada pelo gás nobre, dá a forma mais compacta que vimos antes.

Resposta

[\mathrm{Xe}]\,4f^{14}\,5d^{4}\,6s^{2}

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