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: { }_{8} \mathrm{O} : [He] 2 \mathrm{~s}^{2} 2 \mathrm{p}^{4} \quad (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.
Sr

Passo 1

O enunciado pede duas coisas para o elemento listado (Sr, átomo neutro isolado):
  • Escrever a configuração eletrônica completa a partir do nível 1s até o último elétron.
  • Em seguida, escrever a notação abreviada usando o símbolo do gás nobre imediatamente anterior e evidenciar apenas os elétrons de valência (no formato do exemplo dado).
  • Prever a carga mais provável que o íon formado pelo elemento terá (ou seja, qual íon é mais estável/esperado).
Informações fornecidas implicadas no enunciado:
  • O elemento é o estrôncio, símbolo \mathrm{Sr}.
  • Tratar de átomos neutros isolados (portanto o número de elétrons = número atômico).
  • É necessário justificar ou indicar qual é a carga mais provável quando formar íons.

Passo 2

Identificar dados básicos do elemento (isto é fundamental antes de montar a configuração):
  • Número atômico: Z(\mathrm{Sr})=38. Isso significa que o átomo neutro tem 38 elétrons.
  • Posição na tabela periódica: estrôncio é um metal alcalino-terroso (grupo 2), período 5. Esse fato já dá pista sobre quantos elétrons de valência terá ( 2 elétrons no orbital 5s), mas vamos construir a configuração explicitamente.
Dica prática rápida (não resolve ainda, só informação): para um átomo neutro escrevemos os orbitais preenchendo até totalizar Z elétrons.

Passo 3

Relembrando a regra de preenchimento (para saber a ordem em que os orbitais recebem elétrons):
  • Princípio de Aufbau: os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia.
  • Ordens de energia relevantes até Z=38: a sequência que vamos usar (ordem de preenchimento) é
1s \rightarrow 2s \rightarrow 2p \rightarrow 3s \rightarrow 3p \rightarrow 4s \rightarrow 3d \rightarrow 4p \rightarrow 5s.
  • Princípio de Pauli: em cada orbitai cabem no máximo dois elétrons com spins opostos.
  • Regra de Hund: em orbitais degenera­dos (por exemplo, os três p de um mesmo nível) os elétrons ocupam orbitais distintos com spins paralelos antes de emparelhar.
Com essas regras podemos distribuir os 38 elétrons nos orbitais na ordem indicada.

Passo 4

Preencher os orbitais seguindo a ordem e contando elétrons até 38. Vou colocar o número de elétrons que cada orbital comporta e somar progressivamente:
  • 1s comporta 2: acumulado 2. Escreve-se 1s^{2}.
  • 2s comporta 2: acumulado 4. Escreve-se 2s^{2}.
  • 2p comporta 6: acumulado 10. Escreve-se 2p^{6}.
  • 3s comporta 2: acumulado 12. Escreve-se 3s^{2}.
  • 3p comporta 6: acumulado 18. Escreve-se 3p^{6}.
  • 4s comporta 2: acumulado 20. Escreve-se 4s^{2}.
  • 3d comporta 10: acumulado 30. Escreve-se 3d^{10}.
  • 4p comporta 6: acumulado 36. Escreve-se 4p^{6}.
  • Faltam 38-36=2 elétrons, que entram no 5s: 5s^{2}. Acumulado 38.
Portanto a configuração completa (do 1s até o último ocupado) é:
1s^{2}\;2s^{2}\;2p^{6}\;3s^{2}\;3p^{6}\;4s^{2}\;3d^{10}\;4p^{6}\;5s^{2}.
Aqui cada expoente indica o número de elétrons naquele subnível, e a soma dos expoentes é 38.

Passo 5

Escrever a notação com gás nobre imediatamente anterior e evidenciar os elétrons de valência:
  • O gás nobre imediatamente anterior a \mathrm{Sr} é o criptônio, \mathrm{Kr}, que tem 36 elétrons e configuração 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}\,3p^{6}\,4s^{2}\,3d^{10}\,4p^{6}. Em notação curta isso fica [Kr].
  • Assim a notação abreviada para o estrôncio é:
[Kr]\;5s^{2}.
  • Os elétrons de valência são os elétrons da camada mais externa ocupada; aqui são os 2 elétrons em 5s, ou seja, valência =2.

Passo 6

Previsão da carga mais provável do íon e justificativa:
  • Estrôncio pertence ao grupo 2 (alcalino-terrosos). É muito comum que elementos desse grupo percam os seus elétrons de valência s para atingir a configuração do gás nobre anterior.
  • Ao perder os dois elétrons 5s^{2}, o estrôncio neutro alcança a configuração do criptônio:
\mathrm{Sr} \longrightarrow \mathrm{Sr}^{2+} + 2e^{-},
e a configuração do cátion \mathrm{Sr}^{2+} passa a ser
1s^{2}\;2s^{2}\;2p^{6}\;3s^{2}\;3p^{6}\;4s^{2}\;3d^{10}\;4p^{6}
ou, de forma abreviada,
[Kr].
  • Portanto, a carga mais provável/produtiva para íons formados por estrôncio é 2+: \mathrm{Sr}^{2+}.
  • Comentário físico-químico rápido: remover um elétron além dos 2 de valência exigiria quebrar a configuração do gás nobre (remover um elétron de um orbital interno estável), o que custa muita energia (altas energias de ionização subsequentes). Por isso \mathrm{Sr}^{2+} é o estado iônico estabelecido e muito mais comum que, por exemplo, \mathrm{Sr}^{+} ou \mathrm{Sr}^{3+}.

Resposta

{}_{38}\mathrm{Sr}:\;1s^{2}\;2s^{2}\;2p^{6}\;3s^{2}\;3p^{6}\;4s^{2}\;3d^{10}\;4p^{6}\;5s^{2}
{}_{38}\mathrm{Sr}:\;[Kr]\;5s^{2}
Carga iônica mais provável: \mathrm{Sr}^{2+}

Exercícios relacionados