Escreva a configuração eletrônica compacta para as seguintes espécies:
Dy
Dy
Passo 1
Pedido: escrever a configuração eletrônica compacta (notação do gás nobre) para a espécie Dy (dysprósio).
Informações relevantes dadas ou necessárias (não estou resolvendo ainda, só listando):
Informações relevantes dadas ou necessárias (não estou resolvendo ainda, só listando):
- Número atômico de Dy:
(portanto, um átomo neutro tem elétrons). - O gás nobre imediatamente anterior a Dy é o xenônio, com
elétrons (isso será usado como núcleo compacto). - Precisaremos distribuir os elétrons que sobram após o núcleo
entre os orbitais disponíveis (4f, 5d, 6s, etc.).
Passo 2
Conceitos e regras que vou usar (aula rápida e prática para a prova):
- Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento): os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia. Para elementos da série dos lantanídeos a ordem relevante é, simplificando, que o orbital
se enche antes de completar muito os , mas os níveis 4f, 5d e 6s têm energias próximas. - Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo
elétrons com spins opostos. - Regra de Hund: dentro de um mesmo subnível (por exemplo, os cinco orbitais
), os elétrons primeiro ocupam orbitais vazios com spins paralelos antes de aparearem.
Explicando de forma concreta: na prática de prova, para lantanídeos você costuma colocar(dois elétrons) e o restante vai para até completar conforme o número de elétrons extras; raramente precisa mexer em para a maioria (exceto alguns casos especiais como Ce, Gd, Lu).
Passo 3
Calcular quantos elétrons precisamos distribuir após o núcleo
:
Número total de elétrons do átomo neutro: .
Elétrons do núcleo :
.
Elétrons a distribuir além do núcleo: .
Número total de elétrons do átomo neutro:
Elétrons do núcleo
Elétrons a distribuir além do núcleo:
Passo 4
Distribuir esses
elétrons seguindo a ordem de preenchimento e as regras:
- Primeiro, o orbital
comporta até elétrons e normalmente enche primeiro para esses elementos. Então colocamos elétrons em : sobram elétrons.
Expliquei: na prova, sempre tente lembrar que os lantanídeos começam a povoarapós o ter seu par — por isso o é um “padrão” inicial.
Passo 5
Colocar os elétrons restantes no subnível
:
- O subnível
tem capacidade máxima de elétrons (são 7 orbitais x 2 spins), mas aqui temos apenas elétrons para colocar nele. - Portanto, colocamos
.
Mostrando a conta: elétrons restantes, portanto .
Passo 6
Montar a configuração eletrônica completa (compacta, usando o gás nobre
como núcleo):
- Juntando o núcleo
com os elétrons que distribuímos, obtemos a configuração compacta .
Observação útil para a prova: você pode acrescentar explicitamentese quiser deixar claro que não há elétrons em , escrevendo , mas a forma usual e compacta é .