Escreva a configuração eletrônica para os elementos apresentados abaixo, obedecendo a seguinte sequência:
a) Faça a distribuição do átomo neutro em ordem de energia (subníveis).
b) Organize a distribuição eletrônica em ordem de camada.
Elementos: K, Ar, Cl, Cr, Ag, Se+3, Zn+2, Cu+, Br, I

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica de vários átomos e íons, mostrando
a) o preenchimento em ordem de energia dos subníveis (princípio de Aufbau, regra de Hund e de exclusão de Pauli)
b) a mesma configuração, mas organizada por camadas (ordem crescente do número quântico principal n).
Para íons, lembraremos que os elétrons são removidos primeiro do orbital s de maior n, depois dos d.

Passo 2

A sequência energética de subníveis que usamos para o Aufbau é:
1s \to 2s \to 2p \to 3s \to 3p \to 4s \to 3d \to 4p \to 5s \to 4d \to 5p \to \dots
Em cada subnível, colocamos até 2 elétrons s, 6 p, 10 d, obedecendo a regra de Hund (maximizar spins desemparelhados).

Passo 3

Para cátions de metais de transição, ao remover elétrons, tira-se primeiro os elétrons do orbital s de maior camada antes dos d. Por exemplo, em \mathrm{Fe}^{2+} retira-se de 4s antes de tocar em 3d.

Passo 4

Configurações neutras típicas (sem exceções semipreenchimento) para K, Ar, Cl, Br e I:
K Z=19
a) ordem energética:
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1
b) por camadas: 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;4s^1
Ar Z=18
a)
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6
b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6
Cl Z=17
a)
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5
b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^5
Br Z=35
a)
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^5
b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10},\;4s^2,\;4p^5
I Z=53
a)
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6\,5s^2\,4d^{10}\,5p^5
b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10},\;4s^2,\;4p^6,\;4d^{10},\;5s^2,\;5p^5

Passo 5

Exceções semipreenchimento em Cr Z=24 e Ag Z=47:
  • Cr: prefere 3d^5\,4s^1 em vez de 3d^4\,4s^2.
  • Ag: prefere 4d^{10}\,5s^1 em vez de 4d^9\,5s^2.
Cr
a) ordem energética:
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1\,3d^5
b) por camadas: 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^5,\;4s^1
Ag
a)
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6\,5s^1\,4d^{10}
b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10},\;4s^2,\;4p^6,\;4d^{10},\;5s^1

Passo 6

Cátions S e^{3} Z=34-3=31, Z n^{2}⁺ e C u^{+}: remover elétrons de s superior antes de d.
S e^{3}⁺ (partindo de Se neutro Z=34, que termina em 4p^4): tira-se 2 elétrons de 4p e 1 de 4s, sobrando 4p^1.
a)
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1\,3d^{10}\,4p^1
b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10},\;4s^1,\;4p^1
Z n^{2}⁺ (Zn neutro 1s^2\dots 4s^2\,3d^{10}): retira-se 2 de 4s:
a)
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^{10}
b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10}
C u^{+} (Cu neutro 4s^1\,3d^{10}): retira-se 1 de 4s:
a)
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^{10}
b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10}

Resposta

• K:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;4s^1
• Ar:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6
• Cl:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^5
• Cr:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1\,3d^5
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^5,\;4s^1
• Ag:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6\,5s^1\,4d^{10}
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10},\;4s^2,\;4p^6,\;4d^{10},\;5s^1
• S e^{3}⁺:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1\,3d^{10}\,4p^1
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10},\;4s^1,\;4p^1
• Z n^{2}⁺:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^{10}
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10}
• C u^{+}:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^{10}
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10}
• Br:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^5
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10},\;4s^2,\;4p^5
• I:
 a) 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6\,5s^2\,4d^{10}\,5p^5
 b) 1s^2,\;2s^2,\;2p^6,\;3s^2,\;3p^6,\;3d^{10},\;4s^2,\;4p^6,\;4d^{10},\;5s^2,\;5p^5

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