(a) Escreva as configurações eletrônicas para os seguintes íons:
. (b) Indique quais (orbitais) e quantos elétrons devem ser removidos ou adicionados para a formação desses íons.
Passo 1
Beleza, o que o exercício pede é:
a) Escrever a configuração eletrônica de vários íons (Ca²⁺, Co³⁺, Sb³⁺, Zn²⁺, Cr³⁺, S²⁻, P³⁻, F⁻ e Ar⁻).
b) Dizer de quais orbitais e quantos elétrons a gente removeu (nos cátions) ou adicionou (nos ânions).
a) Escrever a configuração eletrônica de vários íons (Ca²⁺, Co³⁺, Sb³⁺, Zn²⁺, Cr³⁺, S²⁻, P³⁻, F⁻ e Ar⁻).
b) Dizer de quais orbitais e quantos elétrons a gente removeu (nos cátions) ou adicionou (nos ânions).
Matéria: Configuração eletrônica e formação de íons.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- Tabela periódica (número atômico e níveis).
- Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento).
- Princípio de exclusão de Pauli e regra de Hund (pra saber como os elétrons “se espelham”).
- Regra de remoção de elétrons em cátions (sempre sai primeiro do maior n, depois do d).
Passo 2
Teoria rapidinha:
- Cada átomo tem níveis (n=1,2,3…) e subníveis (s,p,d,f) que comportam 2,6,10 e 14 elétrons, respectivamente.
- Aufbau diz a ordem: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d …
- Pauli: cada orbital segura até 2 elétrons de spins opostos.
- Hund: nos orbitais degenerados (tipo 3p x,y,z), cada um ganha 1 elétron antes de emparelhar.
- Para cátions, elétrons saem primeiro de 4s (ou de ns) antes de 3d (ou de (n–1)d).
Passo 3
Configurações eletrônicas dos átomos neutros (usando abreviação por gás nobre em LaTeX):
Ca (Z=20):
Ca (Z=20):
Co (Z=27):
Sb (Z=51):
Zn (Z=30):
Cr (Z=24) ATENÇÃO à exceção:
S (Z=16):
P (Z=15):
F (Z=9):
Ar (Z=18):
Passo 4
Formando os cátions (removendo elétrons):
- Ca²⁺: tira 2 e⁻ do 4s²
- Zn²⁺: tira 2 e⁻ do 4s²
- Cr³⁺: primeiro sai 1 e⁻ do 4s¹, depois mais 2 do 3d⁵
- Co³⁺: sai 2 e⁻ do 4s², e 1 do 3d⁷
- Sb³⁺: tira 3 e⁻ do 5p³
Passo 5
Formando os ânions (adicionando elétrons):
- S²⁻: adiciona 2 e⁻ no 3p⁴ → 3p⁶
- P³⁻: adiciona 3 e⁻ no 3p³ → 3p⁶
- F⁻: adiciona 1 e⁻ no 2p⁵ → 2p⁶
- Ar⁻: adiciona 1 e⁻ no 3p⁶ → 3p⁷
Resposta
Ca²⁺:
(removidos 2e⁻ de 4s)
Co³⁺: (2e⁻ de 4s + 1e⁻ de 3d)
Sb³⁺: (3e⁻ de 5p)
Zn²⁺: (2e⁻ de 4s)
Cr³⁺: (1e⁻ de 4s + 2e⁻ de 3d)
S²⁻: (2e⁻ adicionados em 3p)
P³⁻: (3e⁻ adicionados em 3p)
F⁻: (1e⁻ adicionado em 2p)
Ar⁻: (1e⁻ adicionado em 3p)
Co³⁺:
Sb³⁺:
Zn²⁺:
Cr³⁺:
S²⁻:
P³⁻:
F⁻:
Ar⁻: