Escreva as configurações eletrônicas completas, no estado fundamental, das seguintes espécies: \mathrm{C}, \mathrm{P}, \mathrm{Ti}, \mathrm{Fe}^{2+}, \mathrm{O}^{2-}, \mathrm{Sm}, \mathrm{Os}, \mathrm{Ca}^{2+}, \mathrm{Ar}, \mathrm{S}^{2-}.

Passo 1

O enunciado pede as configurações eletrônicas completas, no estado fundamental, de átomos e íons variados. Para isso vamos usar o princípio de Aufbau (preenchimento de orbitais na ordem de energia crescente), a regra de Hund (máximo de spins paralelos em orbitais degenera­dos) e o princípio de exclusão de Pauli (no máximo dois elétrons por orbital, com spins opostos). Precisamos do número atômico Z de cada espécie para saber quantos elétrons preencher.

Passo 2

A sequência de preenchimento de orbitais que usamos é
1s,\;2s,\;2p,\;3s,\;3p,\;4s,\;3d,\;4p,\;5s,\;4d,\;5p,\;6s,\;4f,\;5d,\;6p,\dots
Em átomos neutros, o número de elétrons é igual a Z. Em íons, subtrai-se elétrons em cátions (a partir dos orbitais de maior energia: ns antes de (n-1)d) ou adiciona-se em ânions (seguindo Aufbau).

Passo 3

Determinar Z e número de elétrons:
– C: Z=6 \to 6 elétrons
– P: Z=15 \to 15 elétrons
Preenchemos na ordem de energia indicada.

Passo 4

– Ti: Z=22 \to 22 elétrons
Fe^{2+}: Fe neutro tem Z=26 e 26 elétrons; ao formar Fe^{2+} perde 2 elétrons (os de 4s), ficando com 24 elétrons.

Passo 5

O^{2-}: Z=8 \to 8+2=10 elétrons
S^{2-}: Z=16 \to 16+2=18 elétrons

Passo 6

Ca^{2+}: Z=20 \to 20 2=18 elétrons
– Ar: Z=18 \to 18 elétrons
Ca^{2+} e Ar têm o mesmo número de elétrons e, portanto, mesma configuração.

Passo 7

– Sm: Z=62 \to 62 elétrons
– Os: Z=76 \to 76 elétrons
Aqui entram os orbitais 4f e 5d após 6s.

Resposta

C: 1s^2\,2s^2\,2p^2
P: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^3
Ti: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^2 Fe^{2+}: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^6 O^{2-}: 1s^2\,2s^2\,2p^6 S^{2-}: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6 Ca^{2+}: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6
Ar: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6
Sm: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6\,5s^2\,4d^{10}\,5p^6\,6s^2\,4f^6
Os: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6\,5s^2\,4d^{10}\,5p^6\,6s^2\,4f^{14}\,5d^6

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