Dadas as distribuições eletrônicas abaixo:
Ferro:
Carbono:
Cloro:
Magnésio:
Alumínio:
Enxofre:
Oxigênio:
Nitrogênio:
Quais elementos são metálicos e quais não são? Um desses átomos metálicos tem como estados de oxidação mais comuns +2 ou +3 , quantos elétrons desemparelhados pode haver em cada um desses estados? (Dica: considere os orbitais em questão como sendo degenerados e utilize um diagrama de caixas para visualizar o desemparelhamento dos elétrons).
Magnésio:
Oxigênio:
Quais elementos são metálicos e quais não são? Um desses átomos metálicos tem como estados de oxidação mais comuns +2 ou +3 , quantos elétrons desemparelhados pode haver em cada um desses estados? (Dica: considere os orbitais em questão como sendo degenerados e utilize um diagrama de caixas para visualizar o desemparelhamento dos elétrons).
Passo 1
O enunciado nos dá as configurações eletrônicas dos elementos e pede para separar metálicos de não metálicos, além de, para um dos metálicos com estados de oxidação
e
, determinar quantos elétrons ficam desemparelhados em cada estado. Vamos usar conceitos de tabela periódica (posicionamento à esquerda tende a metal, à direita a não metal) e diagrama de caixas com regra de Hund.
Passo 2
Classificamos cada elemento:
Metálicos: Ferro , Magnésio
e Alumínio
Não metálicos: Carbono , Nitrogênio
, Oxigênio
, Enxofre
e Cloro
.
Metálicos: Ferro
Não metálicos: Carbono
Passo 3
Dos metálicos, apenas o ferro apresenta estados de oxidação mais comuns
e
. O magnésio tende só a
e o alumínio só a
, então focamos no ferro.
Passo 4
Começamos da configuração do ferro neutro e removemos elétrons na ordem 4s depois 3d:
:
: remove dois elétrons do
→
: além dos dois
, remove mais um de
→
Passo 5
Para contar elétrons desemparelhados, desenhamos o diagrama de caixas dos cinco orbitais
, aplicando a regra de Hund (preencher um em cada orbital antes de parear):
– Em : cinco orbitais recebem um elétron cada (total 5), o 6º emparelha num orbital qualquer → sobram 4 orbitais com elétron único.
– Em : cinco orbitais recebem um elétron cada e não há emparelhamento
orbitais com elétron único.
– Em
– Em
Resposta
Metálicos: Ferro
, Magnésio
e Alumínio
Não metálicos: Carbono , Nitrogênio
, Oxigênio
, Enxofre
e Cloro
Não metálicos: Carbono
Para o ferro:
(configuração
)
elétrons desemparelhados
(configuração
)
elétrons desemparelhados