Escreva as configurações eletrônicas dos seguintes íons e determine quais têm configurações de gás nobre:
\mathrm{Cd}^{2+},
\mathrm{Cd}^{2+},
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para o íon
:
- Escrever a configuração eletrônica do íon
. - Determinar se essa configuração corresponde a uma configuração de gás nobre.
Informações dadas / que vamos usar:
- O íon em questão é
(cádmio com carga ). - Precisamos saber o número atômico do cádmio para contar elétrons (vou usar
= número de prótons = número de elétrons no átomo neutro).
Passo 2
Achar o número de elétrons envolvidos.
- O número atômico do cádmio é
. Isso significa que o átomo neutro de cádmio tem elétrons. - O íon
perdeu dois elétrons, então o número de elétrons do íon é
Passo 3
Relembrar rapidamente as regras de preenchimento de orbitais (para entender de onde os elétrons saem e como montar a configuração):
- Ordem de preenchimento (Aufbau) em termos de níveis e subníveis mais comuns:
. Isso nos diz a sequência na qual os elétrons ocupam os orbitais no átomo neutro. - Ao formar cátions de elementos de transição, os elétrons do subnível com maior número quântico principal
(o nível energético mais externo) são removidos primeiro. Assim, para cádmio (um elemento de transição tardio), os elétrons são removidos antes dos elétrons . - Um subnível completamente cheio (por exemplo
) é particularmente estável, mas isso não transforma automaticamente a configuração em uma configuração de gás nobre (que exige camadas externas e preenchidas conforme um gás nobre).
Passo 4
Escrever a configuração eletrônica do átomo neutro de cádmio (para depois remover elétrons):
- Usando a notação com gás nobre que precede na tabela, o krypton (
) representa os primeiros elétrons. - A configuração do átomo neutro de cádmio é então
Verificação por contagem:
(do
)
(
)
(
)
elétrons, que é correto.
Passo 5
Formação do íon
: remover os elétrons mais externos.
- Como explicado, ao ionizar metais de transição remove-se primeiro o elétron do nível com maior
. No cádmio, os dois elétrons removidos vêm do orbital . - Portanto, removendo
da configuração do átomo neutro:
Contagem:
elétrons, conforme calculado antes.
Passo 6
Explicar o que significa “configuração de gás nobre” e verificar se
é uma delas.
- Uma configuração de gás nobre significa ter a mesma configuração eletrônica completa de um dos gases nobres (por exemplo
). Isso normalmente implica que as camadas externas e até aquele nível principal estão completas. - Os gases nobres mais próximos têm estas contagens de elétrons:
-
tem elétrons, -
tem elétrons.
-
- O íon
tem elétrons, ou seja, não iguala nenhum número de elétrons de um gás nobre. A configuração tem um subnível totalmente preenchido, mas a camada (que incluiria e ) está vazia — isso não é o mesmo que a configuração completa de um gás nobre (que exigiria todos os orbitais até certo preenchidos, incluindo do nível mais externo). - Portanto,
não corresponde a uma configuração de gás nobre.
Passo 7
Comentário didático e motivacional (curto e útil):
- Em provas, para íons de metais de transição lembre-se: retire elétrons do orbital com maior
primeiro (normalmente os antes dos ). - Um subnível d cheio (
) dá estabilidade extra, mas não é sinônimo de “gás nobre” — só será gás nobre se o número total de elétrons coincidir com o de um gás nobre, isto é, se todas as camadas externas estiverem completas até aquele gás nobre.