Um elemento tem configuração eletrônica externa no estado fundamental
. Pode-se afirmar que:
a) O elemento é um metal de transição
b) O elemento é um não metal
c) O elemento pertence ao grupo 10
d) O elemento é um metal típico ou representativo
e) O elemento pertence ao terceiro período
a) O elemento é um metal de transição
b) O elemento é um não metal
c) O elemento pertence ao grupo 10
d) O elemento é um metal típico ou representativo
e) O elemento pertence ao terceiro período
Passo 1
O enunciado dá a configuração eletrônica externa
. Preciso avaliar quais alternativas são verdadeiras entre:
a) O elemento é um metal de transição
b) O elemento é um não metal
c) O elemento pertence ao grupo
d) O elemento é um metal típico ou representativo
e) O elemento pertence ao terceiro período
a) O elemento é um metal de transição
b) O elemento é um não metal
c) O elemento pertence ao grupo
d) O elemento é um metal típico ou representativo
e) O elemento pertence ao terceiro período
Vou usar essa configuração para tirar informações sobre qual elemento é, seu período, seu grupo e sua classificação (metal de transição / não metal / metal representativo).
Passo 2
Contagem de elétrons e identificação do elemento. Explicando devagar para ficar claro:
- A configuração externa dada é
. Isso significa que, além da camada interna (o “núcleo eletrônico” fechado), há elétron no orbital e elétrons no orbital . - O número total de elétrons fora do núcleo é
. Escrevendo em TeX: . - O gás nobre imediatamente anterior que fecha as camadas internas é o argônio, que tem
elétrons. Em termos de configuração abreviada: contém elétrons. - Portanto o número atômico
do elemento é . Em TeX: . - O elemento de número atômico
é o cobre, cujo símbolo é , e cuja configuração completa no estado fundamental costuma ser escrita .
Comentário sobre por que aparece
e não
: a ordem de energia e a estabilidade relativa dos orbitais
e
provoca exceções ao “preenchimento simples” previsto por Aufbau para alguns elementos (como Cu e Cr). Um arranjo com
cheio é energeticamente favorável, resultando em
.
Passo 3
Determinar o período. Regra prática: o período de um elemento na tabela periódica é igual ao maior número quântico principal
dos orbitais ocupados no estado fundamental. Aqui os orbitais ocupados são
(com
) e
(com
); o maior
é
. Logo o elemento pertence ao período
. Portanto a alternativa (e) “pertence ao terceiro período” é falsa.
Passo 4
Determinar o grupo (número da coluna). Para os elementos de bloco
(os metais de transição), uma forma simples de encontrar o número do grupo (na numeração IUPAC
–
) é somar os elétrons da camada
com os elétrons da subcamada
. Aqui isso dá
. Em TeX:
. Assim o cobre está no grupo
, não no grupo
. Portanto a alternativa (c) é falsa.
Observação: em tabelas antigas às vezes usam numeração diferente (como
,
, etc.), mas na numeração IUPAC moderna Cu é grupo
.
Passo 5
Classificação como metal de transição. Primeiro, definição didática e prática:
- “Metais de transição” normalmente designam os elementos do bloco
(grupos a ) que apresentam elétrons e frequentemente formam cátions com subcamadas incompletas. - A IUPAC dá uma definição mais rígida: um elemento de transição é aquele cujo átomo neutro ou alguns dos seus cátions possuem uma subcamada
incompleta.
No nosso caso: o átomo neutro de cobre tem configuração
(subcamada
completa), mas o cobre forma cátions comuns como
cuja configuração efetiva é
(incompleta). Como um de seus cátions tem
incompleto, o cobre é considerado um metal de transição segundo a definição usual. Conclusão: a alternativa (a) é verdadeira.
Explicando de forma intuitiva: apesar do átomo neutro ter
completo, o comportamento químico (oxidações, complexos, propriedades típicas de metais de transição) confirma a classificação como metal de transição.
Passo 6
Verificação das outras alternativas restantes:
- (b) “O elemento é um não metal”: falso. O cobre é um metal de transição, com propriedades metálicas (condutividade elétrica, brilho metálico, maleabilidade).
- (d) “O elemento é um metal típico ou representativo”: falso. “Metais representativos” (ou metais típicos) referem-se aos metais do bloco
e (grupos – ), também chamados de metais do bloco principal. O cobre é do bloco , portanto não é um metal representativo.
Assim (b) e (d) são falsas.
Passo 7
Resumo lógico final: a partir da configuração
identifiquei o elemento como
(
), que está no período
e no grupo
, é um metal de transição (pois apresenta cátions com
incompleto) e não é um não metal nem um metal representativo. Portanto, entre as alternativas dadas, apenas a (a) é correta.
Força aí — essa pegadinha com a configuração do cobre é clássica, mas agora você já decorou o raciocínio pra prova!
Resposta
a)