Escreva abaixo a configuração eletrônica no estado fundamental para os seguintes átomos: a) Ag b) Cr c) Au. Explique a anomalia que ocorre em relação ao diagrama de energia.
Passo 1
O enunciado pede para escrevermos as configurações eletrônicas no estado fundamental dos átomos de prata (Ag), cromo (Cr) e ouro (Au) e explicar por que, no diagrama de energia de orbitais, eles não seguem estritamente a ordem predita pelo princípio de Aufbau (ordem de preenchimento
). Vamos precisar lembrar da sequência geral de níveis e da estabilidade extra de subshells meio-cheios
ou totalmente cheios
.
Passo 2
O princípio de Aufbau nos diz que, em primeira aproximação, as orbitais se enchem pela ordem crescente da soma
, e em caso de empate pelo menor
. Assim surge a sequência
Porém, essa regra é idealizada e orbital
meio-cheio ou cheia ganha estabilidade adicional, às vezes “roubando” elétrons de
.
Passo 3
Para o cromo
,
, o Aufbau simples daria
Mas um
-semi-cheio
é especialmente estável devido à simetria de troca. Então um elétron do
promove-se para
, resultando
Passo 4
Para a prata
,
, o Aufbau simples indicaria
Contudo, um subshell
totalmente cheio
é energeticamente mais favorável. Assim um elétron do
desloca-se para
, ficando
Passo 5
Para o ouro
,
, a ordem básica seria
Mas de novo a estabilidade extra de um
cheio
leva à promoção de um elétron de
para
. Temos ainda efeitos relativísticos que contraem o orbital
e expandem o
, reforçando a anomalia. O resultado é
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)