Escreva a configuração eletrônica detalhada para as seguintes espécies e em cada caso indique: quantos elétrons desemparelhados cada espécie possui.
\mathrm{Fe}^{2+};

Passo 1

O enunciado nos pede para determinar a configuração eletrônica detalhada de \mathrm{Fe}^{2+} e calcular quantos elétrons desemparelhados essa espécie possui.

Passo 2

O ferro neutro tem número atômico Z=26, portanto possui 26 elétrons. Ao formar \mathrm{Fe}^{2+}, perde 2 elétrons, ficando com 26-2=24 elétrons.

Passo 3

A ordem de preenchimento dos orbitais é
1s\to2s\to2p\to3s\to3p\to4s\to3d\>.
Assim, o ferro neutro ( 26 elétrons) é
\mathrm{Fe}:\;[\,\mathrm{Ar}\,]\,4s^2\,3d^6.
Retirando os 2 elétrons do orbital 4s, obtemos
\mathrm{Fe}^{2+}:\;[\,\mathrm{Ar}\,]\,3d^6.

Passo 4

Para distribuir os 6 elétrons no subnível 3d, aplicamos a regra de Hund: primeiro colocamos um elétron em cada um dos 5 orbitais d com spins paralelos e, só então, emparelhar o sexto elétron em um deles. O diagrama (simplificado) fica assim, onde cada flecha representa um elétron e sua orientação de spin:
\uparrow\;\uparrow\;\uparrow\;\uparrow\;\uparrow \quad\Longrightarrow\quad \uparrow\downarrow\;\uparrow\;\uparrow\;\uparrow\;\uparrow

Passo 5

Nesse arranjo há 4 orbitais com um elétron não emparelhado cada, ou seja, \displaystyle 4 elétrons desemparelhados.

Resposta

\mathrm{Fe}^{2+}:\;[\,\mathrm{Ar}\,]\,3d^6, possui 4 elétrons desemparelhados.

Exercícios relacionados