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
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
. - 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
. - Não foi dado outro dado numérico, então usarei o número atômico padrão de
, que é (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:
- Princípio de Aufbau: preenche-se os orbitais do menor para o maior nível de energia.
- Princípio de Pauli: cada orbital comporta no máximo dois elétrons com spins opostos.
- Regra de Hund: em subníveis com orbitais degenerados (por exemplo, os três orbitais
ou cinco ), 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):
(Explicação curta: observe quetem energia mais baixa que no átomo neutro, por isso é preenchido antes.)
Passo 3
Determinar quantos elétrons precisamos distribuir:
- O estrôncio tem número atômico
portanto o átomo neutro possui elétrons. - Vamos preencher orbitais seguindo a ordem do passo anterior, somando elétrons até totalizar
.
Passo 4
Preenchimento passo a passo (cada linha mostra o orbital preenchido e o total acumulado de elétrons):
-
. Acumulado: . -
. Acumulado: . -
. Acumulado: . -
. Acumulado: . -
. Acumulado: . -
. Acumulado: . -
. Acumulado: . -
. Acumulado: . - Próximo orbital na ordem é
. Precisamos de elétrons restantes, então . Acumulado: (término).
Agora, escrevendo a configuração em forma longa (cada orbital com seu expoente):
Passo 5
Forma abreviada (notação gás nobre):
- O núcleo eletrônico até
elétrons corresponde ao gás nobre criptônio, . - Logo a configuração abreviada é
(Explicação: escreversignifica que todos os orbitais preenchidos do 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
. Para , o maior ocupado é , contendo . Portanto tem elétrons de valência. - Em formação de cátions, os elétrons removidos vêm primeiro dos níveis com maior
(ou seja, do orbital mais externo). Regra prática: remove-se primeiro de e depois de quando é o mesmo (por exemplo, ao formar cátions de elementos de transição). Para isso significa remover os elétrons de .
Passo 7
Previsão da carga mais provável:
- Se
perder os dois elétrons do , a configuração resultante será a do gás nobre anterior, , que é uma configuração muito estável (camada completa). - Perder somente um elétron (formando
com configuração ) é possível, mas menos estável do que atingir completo. - Tentar remover um terceiro elétron exigiria retirar elétrons do subnível
(ou seja, romper a camada fechada), o que requer muita energia adicional — portanto é energeticamente desfavorável sob condições comuns. - Conclusão: a carga mais provável quando íons são formados é
, formando com configuração . Pode existir 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
tem , termina em , notação abreviada , e forma preferencialmente (perde os dois elétrons e fica com a configuração de gás nobre ). Isso é um padrão típico dos metais alcalino-terrosos (grupo 2 da Tabela Periódica): tendência a formar íons .