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.
Passo 1
O enunciado pede para o elemento fluor (símbolo
):
- Escrever a configuração eletrônica completa do átomo neutro, começando em
. - Em seguida, escrever a forma abreviada usando o gás nobre anterior e evidenciar apenas os elétrons de valência (como no exemplo dado).
- Prever a carga mais provável que o átomo formará quando virar íon.
Informações dadas e consideradas (sem ambiguidade):
- O elemento é o flúor isolado e neutro:
.
Passo 2
Identificar o número de elétrons do átomo neutro (informação essencial para montar a configuração).
- Para um átomo neutro o número de elétrons é igual ao número atômico
. - O flúor tem número atômico
. Portanto o átomo neutro de tem elétrons.
Passo 3
Regras e princípios que usamos para preencher os elétrons nas orbitais (aquelas que caem sempre em prova):
- Princípio de Aufbau: preenche-se primeiro orbitais de menor energia. A ordem relevante aqui é
, depois , depois . - Princípio de Pauli: cada orbital suporta no máximo dois elétrons com spins opostos; escrevemos isso como expoente, por exemplo
significa 2 elétrons no orbital . - Regra de Hund: em orbitais degenerados (ex.: os três orbitais
), os elétrons ocupam primeiro cada orbital com spins paralelos antes de emparelhar. Isso minimiza repulsões e dá a distribuição de menor energia.
Passo 4
Preencher os
elétrons passo a passo (contagem simples que dá segurança na hora da prova):
- Primeiro:
aceita até 2 elétrons. Colocamos os primeiros 2: - elétrons restantes:
. - configuração parcial:
.
- elétrons restantes:
- Segundo:
aceita até 2 elétrons. Colocamos os próximos 2: - elétrons restantes:
. - configuração parcial:
.
- elétrons restantes:
- Terceiro: os elétrons restantes vão para
. O subnível pode conter até 6 elétrons; aqui colocamos os que restam. - elétrons restantes:
. - configuração final completa:
.
- elétrons restantes:
Explicando a distribuição em
(aplicando Hund):
- Existem três orbitais
. Com 5 elétrons, a ocupação, lendo cada orbital, será algo como — isto é, dois orbitais emparelhados e um com um elétron desemparelhado. Assim, há 1 elétron desemparelhado em .
Passo 5
Escrever a configuração no formato com gás nobre anterior e evidenciar apenas os elétrons de valência:
- O gás nobre imediatamente anterior ao flúor é o hélio,
(configuração ). - Assim a forma abreviada é
. - Elétrons de valência: são os elétrons no maior nível de energia (
aqui), portanto valência = totalizando elétrons de valência.
Passo 6
Prever a carga mais provável do íon formado (intuição prática para prova):
- Átomos de elementos do grupo 17 (halogênios) têm
elétrons de valência e tendem a atingir a configuração de gás nobre adicionando um elétron, completando o octeto. - O flúor, com
, precisa de 1 elétron para ficar com (configuração do néon). - Portanto o ganho de 1 elétron é energeticamente favorecido (e experimentalmente o flúor forma íons
). - Assim, a carga mais provável quando forma íon é
. Perder elétrons para formar cátions seria desfavorável (remover elétrons de um pequeno nível exige muita energia), então não é a previsão usual.
Dica rápida para prova: se receber um elemento do grupo 1 →
, grupo 2 →
, grupo 16 →
, grupo 17 →
. Para o flúor, grupo 17 →
.
Resposta
Carga iônica mais provável: