O elemento com número atômico 38 (Estrôncio) está no bloco s da tabela periódica. Determine a sua configuração eletrônica no estado fundamental e explique como essa configuração influencia as suas propriedades químicas, especialmente a sua reatividade.

Passo 1

O enunciado pede duas coisas principais:
  • Determinar a configuração eletrônica no estado fundamental do elemento com número atômico 38 (estrôncio).
  • Explicar como essa configuração influencia as propriedades químicas do estrôncio, especialmente a sua reatividade.
Informações relevantes dadas e que vou usar:
  • número atômico: Z=38 (ou seja, o átomo neutro tem 38 elétrons);
  • o elemento está no bloco s da tabela periódica (isto indica que os elétrons mais externos ocupam orbital s);
  • não há figuras adicionais.

Passo 2

Relembrando as regras básicas que vou usar (explicadas de forma bem prática):
  • Princípio de Aufbau (preenchimento): os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia. Há uma ordem padrão aproximada de preenchimento: 1s,\,2s,\,2p,\,3s,\,3p,\,4s,\,3d,\,4p,\,5s,\,4d,\dots.
  • Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo dois elétrons com spins opostos.
  • Regra de Hund: ao preencher orbitais degenerados (mesma energia, por exemplo os três p ou os cinco d), primeiro coloca-se um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de parear.
    Essas regras juntas permitem montar a configuração eletrônica do átomo no estado fundamental.

Passo 3

Vou usar a ordem de níveis/energias para números atômicos até 38. A ordem relevante até 5s é:
1s,\;2s,\;2p,\;3s,\;3p,\;4s,\;3d,\;4p,\;5s
Irei preencher esses orbitais em sequência até somar 38 elétrons. Em cada orbital coloco o número máximo permitido: s comporta 2, p comporta 6, d comporta 10.

Passo 4

Preenchimento passo a passo, anotando o total de elétrons acumulados:
  • 1s^2. Total até aqui: 2.
  • 2s^2. Total: 2+2=4.
  • 2p^6. Total: 4+6=10.
  • 3s^2. Total: 10+2=12.
  • 3p^6. Total: 12+6=18.
  • 4s^2. Total: 18+2=20.
  • 3d^{10}. Total: 20+10=30.
  • 4p^6. Total: 30+6=36.
  • Próximo é 5s. Coloco 5s^2. Total: 36+2=38.
Cada um desses passos segue diretamente o princípio de Aufbau e os limites de ocupação por tipo de orbital.

Passo 5

Escrevendo a configuração eletrônica expandida (toda ela) em notação padrão:
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6\,5s^2
Uma forma curta (notação do gás nobre anterior) é usar o gás nobre \mathrm{Kr} ( \mathrm{kriptônio}ô, que tem 36 elétrons) como referência:
[\mathrm{Kr}]\,5s^2
Ambas as formas representam a mesma configuração; a forma [\mathrm{Kr}]\,5s^2 é a mais utilizada porque destaca os elétrons de valência.

Passo 6

Interpretação imediata da configuração:
  • Os dois elétrons mais externos estão no orbital \,5s^2. Esses são os elétrons de valência e controlam principalmente a química do estrôncio.
  • Os orbitais interiores estão todos preenchidos (incluindo o subnível 3d^{10} e 4p^6), formando um núcleo eletrônico relativamente estável que “blinda” os elétrons de valência do núcleo.

Passo 7

Como essa configuração determina a reatividade — ideia essencial:
  • Elétrons em orbital s (aqui \,5s^2) são geralmente menos fortemente ligados ao núcleo do que elétrons em orbitais profundos; estão mais afastados do núcleo e mais facilmente removidos.
  • Assim, é energeticamente favorável para o estrôncio perder esses dois elétrons 5s e formar o cátion \mathrm{Sr^{2+}} cuja configuração eletrônica fica igual à do gás nobre \mathrm{Kr}: [\mathrm{Kr}].
  • Perder dois elétrons corresponde a estados de oxidação típicos de +2 para os metais alcalino-terrosos (grupo 2 da tabela).

Passo 8

Consequência nas energias de ionização (explicação qualitativa, sem números):
  • As primeiras duas energias de ionização ( I_1 e I_2) são relativamente baixas (comparadas com elementos de maior afinidade eletrônica), porque removem os elétrons 5s externos.
  • A terceira energia de ionização ( I_3) é muito maior porque, após tirar dois elétrons, o elétron seguinte teria de ser removido de um nível interno com configuração de gás nobre ( [\mathrm{Kr}]), o que é energeticamente desfavorável.
  • Portanto, quimicamente o estado mais estável e comum é \mathrm{Sr^{2+}} (isso explica por que compostos iônicos com estrôncio têm estrôncio no estado +2).

Passo 9

Exemplos práticos de reatividade e propriedades decorrentes:
  • Reatividade com água (reação típica de metais alcalino-terrosos; escrevo a equação):
\mathrm{Sr} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Sr(OH)_2} + \mathrm{H_2}
Aqui o estrôncio doa dois elétrons (forma \mathrm{Sr^{2+}}), reduzindo os hidrogênios da água a \mathrm{H_2}.
  • Formação de sais iônicos: por exemplo, cloreto de estrôncio
\mathrm{Sr} + \mathrm{Cl_2} \rightarrow \mathrm{SrCl_2}
ou diretamente a partir do cátion:
\mathrm{Sr^{2+}} + 2\mathrm{Cl^-} \rightarrow \mathrm{SrCl_2}
Essas reações são típicas de um metal pouco eletronegativo, que forma ligações predominantemente iônicas ao ceder seus elétrons de valência.

Passo 10

Outras propriedades explicadas pela configuração:
  • Caráter metálico: elétrons de valência móveis ( 5s^2) conduzem corrente elétrica e permitem propriedades metálicas (brilho, maleabilidade em estado metálico).
  • Agente redutor: como o estrôncio doa elétrons com facilidade, ele age como agente redutor em reações químicas.
  • Magnética: todos os elétrons estão pareados na configuração [\mathrm{Kr}]\,5s^2, então o estrôncio neutro é diamagnético (não tem momentos magnéticos de elétrons desemparelhados).
  • Comparação periódica: sendo do grupo 2, estrôncio é menos reativo que metais do grupo 1 (que têm um elétron de valência s só) mas mais reativo que muitos metais de transição que têm elétrons mais fortemente ligados.

Passo 11

Dica rápida para prova (como tirar isso rápido na hora):
  • Se derem só o número atômico Z, converta em elétrons e preencha usando a ordem 1s,2s,2p,\dots até somar Z.
  • Para elementos do grupo 2 (bloco s), memorize que a configuração termina em [\text{gás nobre anterior}]\,ns^2á. Para Z=38, o gás nobre anterior é \mathrm{Kr}, então terminar em [\mathrm{Kr}]\,5s^2 é imediato.
  • Para prever reatividade: procure os elétrons s externos; se houver 1 ou 2, o metal tende a perder esses elétrons e formar cátion +1 ou +2.

Resposta

1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6\,5s^2 (notação curta: [\mathrm{Kr}]\,5s^2)
Devido aos dois elétrons de valência \,5s^2, o estrôncio tende a doar esses elétrons formando \mathrm{Sr^{2+}}; isso o torna um metal alcalino-terroso, com reatividade típica (formação de sais iônicos, reação com água liberando \mathrm{H_2}), baixo potencial de ionização para as duas primeiras remoções e comportamento redutor/diamagnético.

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