Escreva a configuração eletrônica dos seguintes íons e indique qual gás nobre cada um deles passa a ter a mesma configuração eletrônica:
\mathrm{S}^{2-}$
\mathrm{S}^{2-}$
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para o íon
:
- Escrever a configuração eletrônica do íon
. - Indicar qual gás nobre tem a mesma configuração eletrônica (isto é, com quantos elétrons e qual símbolo do gás nobre).
Informações relevantes que temos (dados de tabela periódica que usaremos):
- O número atômico do enxofre é
. Isso significa que um átomo neutro de enxofre tem elétrons. - O íon
tem ganho elétrons em relação ao átomo neutro, portanto o número total de elétrons no íon será diferente do átomo neutro.
Passo 2
Calcular o número total de elétrons do íon
.
- Um átomo neutro de enxofre tem
elétrons (porque ). - O íon
ganhou elétrons, então o total de elétrons é
Portanto o íon
tem
elétrons.
Passo 3
Relembrando como montar a configuração eletrônica (princípios usados — versão prática para a prova).
- Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento): preencher os orbitais de menor energia para o maior. Para os níveis que nos interessam aqui a ordem é
- Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital (por ex.
, ) comporta no máximo elétrons, com spins opostos. - Regra de Hund: ao preencher orbitais degenerados (como
) coloque primeiro um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de emparelhá-los.
Para este problema só precisamos preencher até os orbitais
porque temos
elétrons.
Passo 4
Montar a configuração passo a passo somando elétrons nos orbitais na ordem de energia.
Começamos com
elétrons disponíveis:
- Preencher
: cabe elétrons. - Preencher
: cabe elétrons. - Preencher
: cabe elétrons. - Preencher
: cabe elétrons. - Preencher
: cabe até elétrons. Temos ainda elétrons restantes, portanto fica completo com elétrons:
Passo 5
Escrever a configuração eletrônica completa obtida.
Juntando os blocos preenchidos:
Essa é a configuração eletrônica do íon
.
Passo 6
Explicar a notação por gás nobre (shorthand) e identificar qual gás nobre corresponde a
elétrons.
- A notação por gás nobre substitui a parte interna da configuração (os níveis preenchidos completos mais internos) pelo símbolo do gás nobre com o mesmo número de elétrons.
- O gás nobre com
elétrons é o argônio, com símbolo (argônio tem ). - Portanto a configuração pode ser escrita na forma abreviada como
No formato expandido, isso corresponde precisamente à configuração que encontramos:
Passo 7
Interpretação final para a prova (dica prática e memória rápida).
- Sempre que um ânion ganha elétrons, some esse número ao
para saber quantos elétrons preencher. - Íons com
elétrons costumam ser isoeletrônicos com o argônio . Exemplos úteis para lembrar: , (ambos têm 18 elétrons). - Na prova, escrever primeiro o número de elétrons e depois preencher em ordem
é a forma mais segura de não errar.
Resposta
Gás nobre equivalente: