4- Escreva as configurações eletrônicas condensadas para os seguintes átomos, usando as abreviaturas de núcleo de gás nobre apropriadas; a)
; b)
; d)
; d)
; e)
.
Passo 1
O que o enunciado pede: escrever as configurações eletrônicas condensadas (usando a abreviatura do gás nobre apropriado) para os átomos a seguir:
a) com número atômico
b) com número atômico
c) com número atômico
d) com número atômico
e) com número atômico
a)
b)
c)
d)
e)
Informações fornecidas que vamos usar: o número atômico
de cada elemento (os elétrons totais em átomo neutro) e a exigência de usar a notação condensada com o gás nobre precedente.
Passo 2
O que significa uma configuração eletrônica e como usar a notação condensada (aula rápida e prática):
- Uma configuração eletrônica lista como os elétrons de um átomo ocupam orbitais organizados por níveis de energia. Cada termo como
diz: número quântico principal , orbital , e elétrons nesse orbital. - Regras básicas que usamos:
- Princípio de Aufbau: enchemos os orbitais em ordem crescente de energia (sequência prática:
). Essa ordem pode ser memorizada com a regra das diagonais. - Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo
elétrons com spins opostos. - Regra de Hund: ao preencher orbitais degenerados (por ex. os três orbitais
ou cinco ), os elétrons ocupam orbitais separados com spins paralelos antes de emparelhar.
- Princípio de Aufbau: enchemos os orbitais em ordem crescente de energia (sequência prática:
- Notação condensada (abreviação com gás nobre): substituímos a porção interior completa por
, onde é o gás nobre imediatamente anterior no período. Ex.: em vez de listar tudo até escrevemos . - Sempre que eu usar uma fórmula ou número colocarei em TeX para ficar claro.
Agora vamos aplicar passo a passo para cada átomo.
Passo 3
Elemento a)
(
):
- Identificar o gás nobre anterior: o gás nobre com
elétrons é (xenônio), porque tem . - Elétrons além de
: elétron restante. - O próximo orbital que recebe elétrons após
é . Portanto esse elétron ocupa , com ocupação . - Configuração condensada final:
.
Explicação didática curta:
representa toda a “camada interna” de
elétrons; sobra apenas um elétron que vai no orbital
.
Passo 4
Elemento b)
(
):
- Gás nobre anterior:
(argônio) com elétrons. - Elétrons além de
: elétrons a distribuir. - Ordem de preenchimento após
: primeiro (até elétrons), depois (até elétrons). Assim distribuímos os elétrons como e (porque ). - Configuração condensada final:
.
Observação útil: alguns elementos (como
e
) têm exceções por estabilidade de semi-preenchimento ou preenchimento completo de
, mas
não é uma dessas exceções — a configuração
é a esperada.
Passo 5
Elemento c)
(
):
- Gás nobre anterior:
com elétrons. - Elétrons além de
: elétrons a colocar. - Preenchemos na ordem:
(até ), depois (até ), depois . - Colocando
em : restam . - Colocando
em : restam . - Os
restantes vão em como .
- Colocando
- Configuração condensada final:
.
Explicação extra: a escrita costuma colocar
antes de
na notação, embora energeticamente os níveis interajam; a forma
é a notação padrão e correta.
Passo 6
Elemento d)
(
):
- Gás nobre anterior:
(criptônio) com elétrons. - Elétrons além de
: elétrons. - Ordem após
: (até ), depois (até ). - Preenchemos
(restam ). - Em seguida
(restam ).
- Preenchemos
- Configuração condensada final:
.
Comentário:
tem
completo, uma configuração muita estável.
Passo 7
Elemento e)
(
):
- Gás nobre anterior:
com elétrons. - Elétrons além de
: elétrons. - Ordem de preenchimento relevante após
: , , , . Vamos distribuir os : -
usa elétrons → restam . -
usa elétrons → restam . -
usa elétrons → restam . - Os
finais vão em .
-
- Configuração condensada final:
.
Observação didática: a sequência
antes de
é a que usualmente usamos para construir a configuração; efeitos relativísticos finos mudam energias em elementos pesados, mas para uma prova de química geral a notação acima é a correta e aceita.