Escreva a configuração eletrônica dos átomos dos elementos abaixo (átomos neutros isolados) e prediga a carga mais provável, em cada caso, se íons forem formados:
Sr

Passo 1

O enunciado pede duas coisas para o elemento estrôncio (Sr) considerado como átomo neutro isolado:
  • Escrever a configuração eletrônica do átomo neutro de \mathrm{Sr}.
  • Prever a carga mais provável que um íon desse elemento formaria (ou seja, qual íon é mais estável e por quê).
Informações relevantes dadas ou conhecidas (que usaremos):
  • O símbolo do elemento é \mathrm{Sr}.
  • Não foi dado outro dado numérico, então usarei o número atômico padrão de \mathrm{Sr}, que é \,Z=38\, (isto é fundamental para montar a configuração eletrônica).

Passo 2

Breve revisão das regras que vamos usar (explicadas devagar, sem pular etapas):
  • A configuração eletrônica é a forma como os elétrons se distribuem entre orbitais atômicos ordenados por energia.
  • Três regras que guiam essa distribuição:
    1. Princípio de Aufbau: preenche-se os orbitais do menor para o maior nível de energia.
    2. Princípio de Pauli: cada orbital comporta no máximo dois elétrons com spins opostos.
    3. Regra de Hund: em subníveis com orbitais degenerados (por exemplo, os três orbitais p ou cinco d), coloca-se um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de emparelhar.
  • Ordem prática dos orbitais (a ordem de preenchimento mais usada, em sequência crescente de energia):
    1s \rightarrow 2s \rightarrow 2p \rightarrow 3s \rightarrow 3p \rightarrow 4s \rightarrow 3d \rightarrow 4p \rightarrow 5s \rightarrow 4d \rightarrow 5p \rightarrow \dots
    (Explicação curta: observe que 4s tem energia mais baixa que 3d no átomo neutro, por isso é preenchido antes.)

Passo 3

Determinar quantos elétrons precisamos distribuir:
  • O estrôncio tem número atômico \,Z=38\,, portanto o átomo neutro possui \,38 elétrons.
  • Vamos preencher orbitais seguindo a ordem do passo anterior, somando elétrons até totalizar \,38.

Passo 4

Preenchimento passo a passo (cada linha mostra o orbital preenchido e o total acumulado de elétrons):
  • 1s^2. Acumulado: 2.
  • 2s^2. Acumulado: 4.
  • 2p^6. Acumulado: 10.
  • 3s^2. Acumulado: 12.
  • 3p^6. Acumulado: 18.
  • 4s^2. Acumulado: 20.
  • 3d^{10}. Acumulado: 30.
  • 4p^6. Acumulado: 36.
  • Próximo orbital na ordem é 5s. Precisamos de 38-36=2 elétrons restantes, então 5s^2. Acumulado: 38 (término).
Agora, escrevendo a configuração em forma longa (cada orbital com seu expoente):
\;1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6\,5s^2.

Passo 5

Forma abreviada (notação gás nobre):
  • O núcleo eletrônico até \,36 elétrons corresponde ao gás nobre criptônio, \mathrm{Kr}.
  • Logo a configuração abreviada é \;[\,\mathrm{Kr}\,]\,5s^2.
    (Explicação: escrever [\,\mathrm{Kr}\,] significa que todos os orbitais preenchidos do \mathrm{Kr} estão presentes; sobra apenas indicar os elétrons fora desse núcleo, que são os de valência.)

Passo 6

Identificar os elétrons de valência e a tendência a formar íons:
  • Elétrons de valência são tipicamente os do maior número quântico principal n. Para \mathrm{Sr}, o maior n ocupado é n=5, contendo 5s^2. Portanto \mathrm{Sr} tem \,2 elétrons de valência.
  • Em formação de cátions, os elétrons removidos vêm primeiro dos níveis com maior n (ou seja, do orbital mais externo). Regra prática: remove-se primeiro de s e depois de d quando n é o mesmo (por exemplo, ao formar cátions de elementos de transição). Para \mathrm{Sr} isso significa remover os elétrons de 5s.

Passo 7

Previsão da carga mais provável:
  • Se \mathrm{Sr} perder os dois elétrons do 5s^2, a configuração resultante será a do gás nobre anterior, [\,\mathrm{Kr}\,], que é uma configuração muito estável (camada completa).
  • Perder somente um elétron (formando \mathrm{Sr}^{+} com configuração [\,\mathrm{Kr}\,]\,5s^1) é possível, mas menos estável do que atingir [\,\mathrm{Kr}\,] completo.
  • Tentar remover um terceiro elétron exigiria retirar elétrons do subnível 4p^6 (ou seja, romper a camada fechada), o que requer muita energia adicional — portanto \mathrm{Sr}^{3+} é energeticamente desfavorável sob condições comuns.
  • Conclusão: a carga mais provável quando íons são formados é +2, formando \mathrm{Sr}^{2+} com configuração [\,\mathrm{Kr}\,]. Pode existir \mathrm{Sr}^{+} em condições especiais, mas é muito menos comum.

Passo 8

Resumo final (motivacional e prático para a prova):
  • Para responder rápido na prova: lembrar que \mathrm{Sr} tem Z=38, termina em 5s^2, notação abreviada [\,\mathrm{Kr}\,]5s^2, e forma preferencialmente \mathrm{Sr}^{2+} (perde os dois elétrons 5s e fica com a configuração de gás nobre [\,\mathrm{Kr}\,]). Isso é um padrão típico dos metais alcalino-terrosos (grupo 2 da Tabela Periódica): tendência a formar íons +2.

Resposta

[\,\mathrm{Kr}\,]\,5s^2 \rightarrow carga mais provável: +2 (forma \mathrm{Sr}^{2+}, com configuração [\,\mathrm{Kr}\,]).

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