Escreva as configurações eletrônicas dos seguintes íons isolados:
,
e
e indique quantos elétrons desemparelhados cada um tem?
Passo 1
Beleza, vamos resolver o exercício que pede para escrever as configurações eletrônicas de vários íons isolados e indicar quantos elétrons estão desemparelhados em cada um deles. Isso envolve conhecer a estrutura eletrônica dos átomos, como os elétrons se organizam em diferentes orbitais, e entender como a carga dos íons altera essa configuração. Vamos precisar lembrar das regras de distribuição de elétrons, como a regra de Aufbau, o princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund.
Passo 2
Primeiro, vamos revisar como escrever a configuração eletrônica de um átomo neutro. A configuração eletrônica descreve como os elétrons estão distribuídos nas diferentes camadas e subcamadas ao redor do núcleo. Usamos a sequência de preenchimento das subcamadas: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, e assim por diante.
Para íons, dependendo se o íon é positivo ou negativo, adicionamos ou removemos elétrons dos orbitais mais externos. No caso dos íons positivos (cátions), removemos elétrons dos orbitais de maior energia primeiro, geralmente das subcamadas d ou s. Após determinar a configuração eletrônica, contamos os elétrons desemparelhados, ou seja, aqueles que estão sozinhos em um orbital sem um par.
Passo 3
Vamos começar com o íon
.
- Níquel (Ni) tem o número atômico 28, então a configuração eletrônica do átomo neutro é:
- Como estamos lidando com
, removemos 2 elétrons. Geralmente, removemos primeiro os elétrons da subcamada 4s: - Agora, contamos os elétrons desemparelhados na subcamada 3d. Com 8 elétrons, teremos 2 elétrons desemparelhados.
Passo 4
Agora, vamos para
.
- Cobalto (Co) tem o número atômico 27, configuração eletrônica do neutro:
- Para
, removemos 3 elétrons: os 2 do 4s e 1 do 3d: - Com 6 elétrons na subcamada 3d, teremos 4 elétrons desemparelhados.
Passo 5
Vamos para
.
- Ferro (Fe) tem o número atômico 26, configuração eletrônica do neutro:
- Para
, removemos 2 elétrons do 4s: - Com 6 elétrons na subcamada 3d, teremos 4 elétrons desemparelhados.
Passo 6
Agora,
.
- Cobalto (Co) neutro:
- Para
, removemos 2 elétrons do 4s: - Com 7 elétrons na subcamada 3d, teremos 3 elétrons desemparelhados.
Passo 7
Vamos para
.
- Manganês (Mn) tem o número atômico 25, configuração eletrônica do neutro:
- Para
, removemos 3 elétrons: 2 do 4s e 1 do 3d: - Com 4 elétrons na subcamada 3d, teremos 4 elétrons desemparelhados.
Passo 8
Agora,
.
- Ouro (Au) tem o número atômico 79, configuração eletrônica do neutro:
- Para
, removemos 1 elétron do 6s: - Com 10 elétrons na subcamada 5d, todos estão emparelhados, então 0 elétrons desemparelhados.
Passo 9
Vamos para
.
- Boro (B) tem o número atômico 5, configuração eletrônica do neutro:
- Para
, removemos 3 elétrons: 2 do 2p e 1 do 2s: - No
, todos os elétrons estão emparelhados no 1s, então 0 elétrons desemparelhados.
Passo 10
Agora,
.
- Ouro (Au) neutro:
- Para
, removemos 3 elétrons: 1 do 6s e 2 do 5d: - Com 8 elétrons na subcamada 5d, teremos 2 elétrons desemparelhados.
Passo 11
Vamos para
.
- Cádmio (Cd) tem o número atômico 48, configuração eletrônica do neutro:
- Para
, removemos 2 elétrons do 5s: - Com 10 elétrons na subcamada 4d, todos estão emparelhados, então 0 elétrons desemparelhados.
Passo 12
Por fim,
e
.
-
Cromo (Cr) tem o número atômico 24, configuração eletrônica do neutro:
-
Para
, removemos 2 elétrons: 1 do 4s e 1 do 3d: -
Com 4 elétrons na subcamada 3d, teremos 4 elétrons desemparelhados.
-
Cobre (Cu) tem o número atômico 29, configuração eletrônica do neutro:
-
Para
, removemos 2 elétrons: 1 do 4s e 1 do 3d: -
Com 9 elétrons na subcamada 3d, teremos 1 elétron desemparelhado.
Resposta
As configurações eletrônicas dos íons isolados e o número de elétrons desemparelhados em cada um são:
-
: — 2 elétrons desemparelhados -
: — 4 elétrons desemparelhados -
: — 4 elétrons desemparelhados -
: — 3 elétrons desemparelhados -
: — 4 elétrons desemparelhados -
: — 0 elétrons desemparelhados -
: — 0 elétrons desemparelhados -
: — 2 elétrons desemparelhados -
: — 0 elétrons desemparelhados -
: — 4 elétrons desemparelhados -
: — 1 elétron desemparelhado