Escreva as configurações eletrônicas dos seguintes íons e determine quais têm configurações de gás nobre:
\mathrm{P}^{3-},
\mathrm{P}^{3-},
Passo 1
O que o enunciado pede: escrever a configuração eletrônica do íon
e dizer se essa configuração coincide com a de um gás nobre.
Informações relevantes fornecidas ou que precisamos identificar:
Informações relevantes fornecidas ou que precisamos identificar:
- O elemento é fósforo, representado por
. - A carga do íon é
, ou seja, o íon ganhou 3 elétrons em relação ao átomo neutro. - Precisamos saber o número atômico
do fósforo (número de prótons e, no átomo neutro, número de elétrons).
Passo 2
Determinar o número de elétrons do íon
.
O número atômico do fósforo é , portanto o átomo neutro de fósforo tem
elétrons. Um íon com carga
ganhou
elétrons, então o total de elétrons do íon é
O número atômico do fósforo é
Dica rápida para a prova: somar a carga negativa ao
(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:
, , , , , , , …). - Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo
elétrons com spins opostos. - Regra de Hund: em subshells degenerados (por exemplo, os três orbitais
), preencher com elétrons desemparelhados antes de emparelhar.
Paranão precisaremos de considerações complexas de ou ; só até .
Passo 4
Preencher os elétrons passo a passo seguindo a ordem de energia. Vou subtrair os elétrons à medida que preencho:
- Preencher
: comporta elétrons. Restam . Então temos . - Preencher
: comporta elétrons. Restam . Então temos . - Preencher
: comporta elétrons. Restam . Então temos . - Preencher
: comporta elétrons. Restam . Então temos . - Preencher
: comporta elétrons. Restam . Então temos .
Cada passo respeita Pauli (máx.
por orbital) e Hund (nos
, os
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
Esse arranjo possui
elétrons, que é exatamente o número de elétrons do gás nobre argônio. Portanto, na notação abreviada usamos
, isto é,
Passo 6
Interpretação final e dica para a prova: como
tem
elétrons e a configuração é idêntica à do argônio (
), esse íon tem configuração de gás nobre. Na prova, sempre compare o número de elétrons do íon com os
dos gases nobres conhecidos (
,
,
, …). Isso permite identificar rapidamente se a configuração é de gás nobre.