Escreva a configuração eletrônica compacta para as seguintes espécies:
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):
  • Número atômico de Dy: Z=66 (portanto, um átomo neutro tem 66 elétrons).
  • O gás nobre imediatamente anterior a Dy é o xenônio, com Z=54 elétrons (isso será usado como núcleo compacto).
  • Precisaremos distribuir os elétrons que sobram após o núcleo [Xe] 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 6s se enche antes de completar muito os 4f, mas os níveis 4f, 5d e 6s têm energias próximas.
  • Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo 2 elétrons com spins opostos.
  • Regra de Hund: dentro de um mesmo subnível (por exemplo, os cinco orbitais 4f), 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 6s^2 (dois elétrons) e o restante vai para 4f até completar conforme o número de elétrons extras; raramente precisa mexer em 5d para a maioria (exceto alguns casos especiais como Ce, Gd, Lu).

Passo 3

Calcular quantos elétrons precisamos distribuir após o núcleo [Xe]:
Número total de elétrons do átomo neutro: 66.
Elétrons do núcleo [Xe]: 54.
Elétrons a distribuir além do núcleo: 66-54=12.

Passo 4

Distribuir esses 12 elétrons seguindo a ordem de preenchimento e as regras:
  • Primeiro, o orbital 6s comporta até 2 elétrons e normalmente enche primeiro para esses elementos. Então colocamos 2 elétrons em 6s: sobram 12-2=10 elétrons.
    Expliquei: na prova, sempre tente lembrar que os lantanídeos começam a povoar 4f após o 6s ter seu par — por isso o 6s^2 é um “padrão” inicial.

Passo 5

Colocar os elétrons restantes no subnível 4f:
  • O subnível 4f tem capacidade máxima de 14 elétrons (são 7 orbitais x 2 spins), mas aqui temos apenas 10 elétrons para colocar nele.
  • Portanto, colocamos 4f^{10}.
    Mostrando a conta: elétrons restantes =10, portanto 4f^{10}.

Passo 6

Montar a configuração eletrônica completa (compacta, usando o gás nobre [Xe] como núcleo):
  • Juntando o núcleo [Xe] com os elétrons que distribuímos, obtemos a configuração compacta [Xe]\;4f^{10}6s^{2}.
    Observação útil para a prova: você pode acrescentar explicitamente 5d^0 se quiser deixar claro que não há elétrons em 5d, escrevendo [Xe]\;4f^{10}5d^{0}6s^{2}, mas a forma usual e compacta é [Xe]\;4f^{10}6s^{2}.

Resposta

[Xe]\;4f^{10}6s^{2}

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