Escreva as configurações eletrônicas para os seguintes íons
(e)
(e)
Passo 1
O enunciado pede a configuração eletrônica do íon
. Informações relevantes fornecidas ou necessárias (que estou assumindo a partir da tabela periódica e do enunciado):
- O número atômico do zinco é
(peguei este dado da tabela periódica). - Um átomo neutro de
tem elétrons. - O íon
tem elétrons a menos que o átomo neutro, logo tem elétrons.
Passo 2
Vou lembrar como construir uma configuração eletrônica: usamos a ordem de preenchimento dos orbitais (regra de Aufbau). A sequência de níveis/orbitais que precisamos até esse elemento é, em ordem de preenchimento aproximada:
Essa ordem diz onde os elétrons entram quando vamos montando a configuração do átomo neutro. Também temos as regras da mecânica quântica: princípio de exclusão de Pauli (cada orbital comporta no máximo
elétrons com spins opostos) e a regra de Hund (em orbitais degenerados, os elétrons entram com spins paralelos antes de emparelhar).
Passo 3
Escrevendo a configuração do átomo neutro
preenchendo orbitais conforme acima:
- Camadas até o argônio (núcleo de gás nobre) somam
elétrons: isso é , que corresponde ao gás nobre . - Depois disso, colocamos os elétrons restantes: para o zinco neutral precisamos de mais
elétrons (pois ). Eles ocupam e .
Portanto a configuração do zinco neutro é
Verificação da contagem:
elétrons — bate certinho.
Passo 4
Explicação importante sobre íons (isso você precisa saber na prova): ao formar cátions em elementos de transição, os elétrons são removidos primeiro daqueles orbitais com maior número quântico principal
. No caso do zinco, os elétrons da camada
(o orbital
) são removidos antes dos do
(que têm
), mesmo que na construção do átomo neutro o
tenha sido preenchido antes do
. Fisicamente, quando os orbitais
começam a ser ocupados, a energia relativa muda e o
fica com energia mais alta — por isso é que ionizamos removendo primeiro de
.
Passo 5
Aplicando isso ao
: o zinco neutro tem
. Para formar
removemos dois elétrons — e, conforme explicado, retiramos esses dois do orbital
. Assim: