Escreva a configuração eletrônica detalhada para as seguintes espécies e em cada caso indique: quantos elétrons desemparelhados cada espécie possui.
\mathrm{Fe}^{3+}

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica detalhada de \mathrm{Fe}^{3+} e quantos elétrons desemparelhados essa espécie possui. Para resolver, vamos usar o método de Aufbau para preencher os orbitais, a regra de Hund para distribuir elétrons em orbitais de mesma energia e a ordem de remoção de elétrons em íons (primeiro os de 4s, depois os de 3d).

Passo 2

Determinar o número total de elétrons em \mathrm{Fe}^{3+}. O ferro neutro tem Z=26, logo \mathrm{Fe}^{3+} tem
26 - 3 = 23
elétrons. Primeiro escrevemos a configuração do átomo neutro \mathrm{Fe}:
\mathrm{Fe}:1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^6

Passo 3

Remover três elétrons para formar \mathrm{Fe}^{3+}. Na ionização, sai primeiro o elétron de menor energia relativa (4s) e depois os de 3d.
  • Retiramos 2 elétrons de 4s^2 4s^0.
  • Retiramos 1 elétron de 3d^6 3d^5.
    Assim, a configuração de \mathrm{Fe}^{3+} fica:
\mathrm{Fe}^{3+}:1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^5

Passo 4

Contar os elétrons desemparelhados em 3d^5 usando a regra de Hund: cada um dos cinco orbitais d recebe um elétron antes de haver emparelhamento. Logo, há 5 elétrons desemparelhados.

Resposta

A configuração eletrônica de \mathrm{Fe}^{3+} é
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^5
e o número de elétrons desemparelhados é 5.

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