Escreva a configuração eletrônica dos seguintes íons e indique quais apresentam configuração de gás nobre:
\mathrm{Mg}^{2+}

Passo 1

O enunciado pede que eu escreva a configuração eletrônica do íon \mathrm{Mg}^{2+} e que eu indique se ele possui configuração de gás nobre. Informações dadas / que vou usar:
  • O número atômico do magnésio é Z=12 (ou seja, um átomo neutro de \mathrm{Mg} tem 12 elétrons).
  • O íon \mathrm{Mg}^{2+} tem carga +2, ou seja, perdeu 2 elétrons em comparação ao átomo neutro.

Passo 2

Princípios básicos que vou usar (explicadinhos):
  • Preenchimento de orbitais (princípio de Aufbau): os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia na ordem aproximada
1s,\;2s,\;2p,\;3s,\;3p,\;4s,\;3d,\;4p,\;\dots
Isso significa que começo a colocar elétrons em 1s, depois em 2s, etc.
  • Capacidade dos orbitais:
\text{orbital }s\\ \text{suporta até }2\\ \text{elétrons},\qquad \text{orbital }p\\ \text{suporta até }6\\ \text{elétrons},\qquad \text{orbital }d\\ \text{suporta até }10\\ \text{elétrons}.éééééé
  • Quando formamos cátions (íons positivos), removem-se elétrons dos orbitais com maior número quântico principal n primeiro (ou seja, do nível de energia mais externo). Para metais alcalinos-terrosos como o magnésio, os elétrons removidos vêm do orbital 3s.

Passo 3

Determinar a configuração eletrônica do átomo neutro de magnésio ( \mathrm{Mg}) passo a passo:
  • Começo com 12 elétrons no total.
  • Preencho 1s com 2 elétrons: resta 12-2=10.
  • Preencho 2s com 2 elétrons: resta 10-2=8.
  • Preencho 2p com 6 elétrons: resta 8-6=2.
  • Esses 2 elétrons restantes vão para 3s.
    Portanto, a configuração do átomo neutro é
\mathrm{Mg}:\\\ 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}.

Passo 4

Formação do íon \mathrm{Mg}^{2+}:
  • O íon tem carga +2, logo perdeu 2 elétrons em relação ao átomo neutro.
\text{nº elétrons em }\mathrm{Mg}^{2+}=12-2=10.ºé
  • Para escolher de onde retirar os elétrons, removem-se primeiro os do maior n. No magnésio neutro o orbital de maior n ocupado é 3s (com 2 elétrons), então removemos esses 2 elétrons.
  • Logo, ao retirar os 2 elétrons do 3s ficamos com
\mathrm{Mg}^{2+}:\\\ 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}.

Passo 5

Identificação de configuração de gás nobre:
  • A configuração \;1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\; é exatamente a configuração eletrônica do gás nobre neônio, que se costuma escrever em notação de gás nobre como [\mathrm{Ne}].
  • Portanto \mathrm{Mg}^{2+} possui configuração de gás nobre.

Resposta

\mathrm{Mg}^{2+}:\\\ 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}
Configuração de gás nobre: sim — [\mathrm{Ne}]

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