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: Em primeiro lugar, escreva todas as configurações completas, a partir do nível eletrônico 1s. Depois, utilize o formato como exemplificado abaixo para o elemento oxigênio, evidenciando apenas os elétrons de valência:
: [He]
(Indicar o número atômico, o símbolo do elemento considerado, e o símbolo do gás nobre imediatamente anterior na classificação periódica) Não se esqueça da previsão da carga dos íons que podem ser formados pelos elementos listados.
Cs
Cs
Passo 1
O enunciado pede, para o átomo neutro isolado de césio:
- Escrever a configuração eletrônica completa começando em
(todos os ocupantes até o último elétron). - Escrever também a forma condensada usando o gás nobre imediatamente anterior, evidenciando os elétrons de valência (como no exemplo do oxigênio).
- Prever a carga iônica mais provável caso o átomo forme íons.
Informação fornecida: o elemento considerado é o césio (símbolo Cs) em sua forma atômica neutra.
Passo 2
Primeiro passo prático: qual é o número atômico do césio?
O número atômico é o número de prótons e, para um átomo neutro, também o número de elétrons. Para o césio vale
,
ou seja, o átomo neutro tem elétrons para distribuir nos orbitais.
O número atômico é o número de prótons e, para um átomo neutro, também o número de elétrons. Para o césio vale
ou seja, o átomo neutro tem
Passo 3
Vou explicar rapidamente — e de forma direta — como decidir a ordem de preenchimento dos orbitais (isso é vital para escrever a configuração na prova).
Regras usadas:
- Princípio de Aufbau: encher os orbitais do menor para o maior nível de energia.
- Regra
(onde é o número quântico principal e o azimutal): orbitais com menor têm prioridade; em empate, menor entra primeiro. - Cada orbital acomoda no máximo 2 elétrons (Princípio de Pauli).
- Para orbitais degenerados, aplicar a regra de Hund (máxima multiplicidade) — não será necessária aqui porque estamos apenas seguindo a ordem de preenchimento.
Ordem prática de preenchimento (suficiente para o césio):
Usaremos essa sequência até totalizar
elétrons.
Passo 4
Agora vamos preencher os elétrons passo a passo, anotando quantos cabem em cada orbital e o total acumulado, até chegar em
:
-
total acumulado . -
total acumulado . -
total acumulado . -
total acumulado . -
total acumulado . -
total acumulado . -
total acumulado . -
total acumulado . -
total acumulado . -
total acumulado . -
total acumulado . - Restam
elétron, que entra em : total acumulado .
Portanto a configuração completa (do nível
até o último elétron) é:
Passo 5
Agora a forma condensada usando o gás nobre imediatamente anterior. O gás nobre anterior ao césio é o xenônio (
), cuja configuração corresponde aos elétrons preenchidos até
. Então escrevemos:
Evidenciando os elétrons de valência: o nível mais externo tem
e contém apenas o orbital
, ou seja, há
elétron de valência (
).
Passo 6
Previsão da carga iônica mais provável:
- O césio tem um único elétron de valência em
. Perder esse elétron leva o átomo à configuração do gás nobre xenônio, que é muito estável. - Perder um elétron exige relativamente pouca energia (baixa energia de ionização comparada com remoção de elétrons internos), por isso o estado iônico mais comum para o césio é o cátion monovalente:
Logo, a carga iônica mais provável é
(formando
). Estados como
são extremamente raros e energeticamente desfavoráveis porque exigiriam remover um elétron interno emparelhado.
Passo 7
Resumo rápido para a prova (truque prático):
- Descobrir
igual ao número de elétrons. - Seguir a ordem de preenchimento (Aufbau) até somar
elétrons. - Para a forma condensada, substituir a parte inicial pela notação do gás nobre imediatamente anterior (aqui
). - Para prever carga iônica, ver quantos elétrons estão no nível mais externo; os metais alcalinos (como Cs) têm 1 elétron de valência e formam
.
Força aí — você já tem a configuração completa e a justificativa do porquê do íon mais provável ser
. Boa sorte na prova!