8.4 Escreva a configuração eletrônica para o elemento escândio, Sc. Quantos elétrons de valência este átomo possui? O que distingue esses elétrons de valência dos outros no átomo?

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica do elemento escândio e, em seguida, quantos elétrons de valência ele possui e o que distingue esses elétrons dos demais. O conteúdo envolvido é: estrutura eletrônica atômica (princípios de Aufbau, Pauli e Hund) e definição de elétrons de valência.

Passo 2

Primeiro identificamos o número atômico do escândio, que é Z=21. Para determinar a configuração eletrônica usamos a ordem de energias dos orbitais (princípio de Aufbau) e respeitamos o princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund. Preenchendo os orbitais temos:
1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;4s^2,\;3d^1.
Em forma de núcleo nobre isso se escreve
[\text{Ar}]\;4s^2\,3d^1.

Passo 3

Os elétrons de valência são aqueles que ocupam as camadas mais externas (maior número quântico principal). No caso do escândio, os orbitais mais externos são 4s e 3d. Somando os elétrons nesses orbitais:
2\text{ (no }4s\text{)} + 1\text{ (no }3d\text{)} = 3.
Portanto, o escândio possui 3 elétrons de valência.

Passo 4

O que distingue esses elétrons de valência dos outros é que eles:
– Estão em camadas de maior energia (maior n),
– Têm energia de ionização menor,
– São responsáveis pelas interações químicas e formação de ligações,
enquanto os demais elétrons (no interior, no “core”) estão em níveis mais baixos e permanecem praticamente inertes quimicamente.

Resposta

Configuração eletrônica:
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^1
ou
[\text{Ar}]\;4s^2\,3d^1.
Número de elétrons de valência: 3.
Esses elétrons ocupam as camadas mais externas e têm energia mais alta, sendo os que participam das ligações químicas.

Exercícios relacionados