Escreva as configurações eletrônicas para os seguintes elementos e íons: Mn^3+, Se^2-, Au^+, O, Ca. Indique quantos elétrons desemparelhados cada um tem.

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra escrever as configurações eletrônicas de cinco espécies (Mn³⁺, Se²⁻, Au⁺, O e Ca) e dizer quantos elétrons desemparelhados cada uma tem. Pra isso a gente vai usar:
  • Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento dos orbitais)
  • Princípio de Pauli (só dois elétrons por orbital, spins opostos)
  • Regra de Hund (ao preencher orbitais do mesmo tipo, primeiro um em cada orbital com spins paralelos)
  • No caso de íons, lembrar que a perda de elétrons vem primeiro dos orbitais 4s e depois dos 3d/5d etc.

Passo 2

Mn³⁺
  1. Mn neutro tem Z = 25 → 25 elétrons.
  2. Configuração neutra (pela ordem de Aufbau):
    Mn: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^5
  3. Formando Mn³⁺: perde 3 elétrons. A gente tira primeiro os 2 elétrons do 4s e depois 1 do 3d:
    Mn³⁺: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,3d^4
  4. Quantos desemparelhados em 3d^4? Os 5 orbitais d recebem 4 elétrons; pela regra de Hund, cada elétron entra sozinho até esgotar um em cada orbital, então há 4 elétrons em orbitais diferentes, todos desemparelhados.
    → Elétrons desemparelhados: 4

Passo 3

Se²⁻
  1. Se neutro tem Z = 34 → 34 elétrons. Ganha 2 elétrons vira Se²⁻ com 36 elétrons.
  2. Ordem de Aufbau até 36 e–:
    Se²⁻: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,3d^10,4s^2,4p^6
    (que é igual à configuração do Krônio, [Kr])
  3. Todos os orbitais estão completamente preenchidos, logo não há elétron desemparelhado.
    → Elétrons desemparelhados: 0

Passo 4

Au⁺
  1. Au neutro tem Z = 79, configuração:
    Au: [Xe],4f^14,5d^10,6s^1
  2. Para virar Au⁺, perde 1 elétron, e esse vem do orbital 6s:
    Au⁺: [Xe],4f^14,5d^10
  3. Tanto 4f¹⁴ quanto 5d¹⁰ estão completos, sem orbitais semiocupados.
    → Elétrons desemparelhados: 0

Passo 5

O
  1. Oxigênio neutro tem Z = 8 → 8 elétrons.
  2. Configuração: 1s^2,2s^2,2p^4
  3. No subnível 2p^4, são 3 orbitais p e 4 elétrons: pelos diagramas de Hund, os três orbitais recebem primeiro 1 elétron cada (↑ ↑ ↑) e o quarto vai parear num deles (↑↓ ↑ ↑).
    → Elétrons desemparelhados: 2

Passo 6

Ca
  1. Cálcio neutro tem Z = 20 → 20 elétrons.
  2. Configuração: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2 (que é [Ar] ,4s^2)
  3. O 4s^2 está completamente pareado.
    → Elétrons desemparelhados: 0

Resposta

Mn³⁺: [Ar],3d^4, 4 e⁻ desemparelhados
Se²⁻: [Kr], 0 e⁻ desemparelhados
Au⁺: [Xe],4f^14,5d^10, 0 e⁻ desemparelhados
O: 1s^2,2s^2,2p^4, 2 e⁻ desemparelhados
Ca: [Ar],4s^2, 0 e⁻ desemparelhados

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