Escreva as configurações eletrônicas dos seguintes íons e determine quais têm configurações de gás nobre:
\mathrm{P}^{3-},

Passo 1

O que o enunciado pede: escrever a configuração eletrônica do íon \mathrm{P}^{3-} e dizer se essa configuração coincide com a de um gás nobre.
Informações relevantes fornecidas ou que precisamos identificar:
  • O elemento é fósforo, representado por \mathrm{P}.
  • A carga do íon é 3-, ou seja, o íon ganhou 3 elétrons em relação ao átomo neutro.
  • Precisamos saber o número atômico Z do fósforo (número de prótons e, no átomo neutro, número de elétrons).

Passo 2

Determinar o número de elétrons do íon \mathrm{P}^{3-}.
O número atômico do fósforo é Z=15, portanto o átomo neutro de fósforo tem 15 elétrons. Um íon com carga 3- ganhou 3 elétrons, então o total de elétrons do íon é
N = 15 + 3 = 18.
Dica rápida para a prova: somar a carga negativa ao Z (ou subtrair se a carga for positiva) dá o número de elétrons do íon.

Passo 3

Revisão curta das regras de preenchimento de orbitais (o que vou usar para montar a configuração):
  • Princípio de Aufbau: preencher os orbitais de menor energia para o de maior energia (ordem prática: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, …).
  • Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo 2 elétrons com spins opostos.
  • Regra de Hund: em subshells degenerados (por exemplo, os três orbitais 2p), preencher com elétrons desemparelhados antes de emparelhar.
    Para N=18 não precisaremos de considerações complexas de d ou f; só até 3p.

Passo 4

Preencher os elétrons passo a passo seguindo a ordem de energia. Vou subtrair os elétrons à medida que preencho:
  • Preencher 1s: comporta 2 elétrons. Restam 18-2=16. Então temos 1s^2.
  • Preencher 2s: comporta 2 elétrons. Restam 16-2=14. Então temos 2s^2.
  • Preencher 2p: comporta 6 elétrons. Restam 14-6=8. Então temos 2p^6.
  • Preencher 3s: comporta 2 elétrons. Restam 8-2=6. Então temos 3s^2.
  • Preencher 3p: comporta 6 elétrons. Restam 6-6=0. Então temos 3p^6.
Cada passo respeita Pauli (máx. 2 por orbital) e Hund (nos p, os 6 preenchem os três orbitais com pares).

Passo 5

Escrever a configuração eletrônica completa e a forma abreviada (notação de gás nobre). A configuração obtida é
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6.
Esse arranjo possui 18 elétrons, que é exatamente o número de elétrons do gás nobre argônio. Portanto, na notação abreviada usamos [Ar], isto é,
\mathrm{P}^{3-}:\\ [Ar].

Passo 6

Interpretação final e dica para a prova: como \mathrm{P}^{3-} tem 18 elétrons e a configuração é idêntica à do argônio ( Z=18), esse íon tem configuração de gás nobre. Na prova, sempre compare o número de elétrons do íon com os Z dos gases nobres conhecidos ( He\!:\!2, Ne\!:\!10, Ar\!:\!18, …). Isso permite identificar rapidamente se a configuração é de gás nobre.

Resposta

\mathrm{P}^{3-}:\\\ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6 = [Ar] (sim, tem configuração de gás nobre)

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