Escreva a configuração eletrônica para os seguintes íons:
c)
[Ar]3d4.
c)
Passo 1
O enunciado pede a configuração eletrônica do íon
. As informações relevantes que temos (sem resolver ainda):
- Número atômico do cromo:
. - Um átomo neutro de cromo tem
elétrons; um íon com carga tem elétrons. - A notação de gás nobre útil é
, que representa elétrons (configuração do argônio).
O que precisamos entregar: escrever a configuração eletrônica do íonde forma clara (usando, por exemplo, a notação com gás nobre).
Passo 2
Como decidir quais elétrons foram removidos ao formar
? Vou explicar passo a passo a ideia física (sem pular etapas):
- Ordem de preenchimento (Aufbau) em átomos neutros coloca os orbitais
antes de quando se constrói o átomo a partir do zero. Por isso muitos metais de transição neutros têm elétrons em e . - No entanto, ao ionizar (remover elétrons) de metais de transição, os elétrons do orbital
são removidos antes dos do . Isso ocorre porque, após o preenchimento, o orbital fica energeticamente mais estável (mais baixo) que o , então o efetivamente tem energia maior quando o átomo perde elétrons. - Para o cromo neutro há uma exceção de estabilidade: a configuração mais estável observada experimentalmente é
(não ). Isso acontece porque um subnível meio-preenchido ( ) tem estabilidade extra.
Aplicando isso a
:
- Começamos da configuração do cromo neutro:
. - Ao formar
removem-se elétrons. Seguindo a regra acima, remove-se primeiro o elétron de (o único) e depois um elétron de . - Logo, a configuração do íon fica
.
Passo 3
Fazer a contagem de elétrons para conferir:
-
corresponde a elétrons. - A contribuição de
é elétrons. - Soma:
elétrons, que é exatamente o número de elétrons esperado para (pois ). Confirmação perfeita.
Passo 4
Distribuição de spins (por se interessar em como ficam os elétrons no
):
- O subnível
tem orbitais degenera- dos. Com elétrons (no íon livre, sem campo de ligantes forte), a regra de Hund diz que cada elétron ocupa um orbital diferente com spins paralelos antes de aparearem. - Portanto, para o
livre espera-se elétrons desemparelhados (estado de máxima multiplicidade, multiplicidade , termo dominante para o íon isolado). Isso é útil se precisar saber momento magnético ou multiplicidade em provas, mas a configuração eletrônica pedida continua sendo .
Passo 5
Anotações alternativas e observações comuns em provas:
- Às vezes vê-se a escrita explícita completa:
. Isso é equivalente a . - Evite escrever
como forma preferida; o mais usual e limpo é .