Escreva a distribuição eletrônica em níveis e subníveis para os seguintes íons abaixo:
Passo 1
O que o enunciado pede: escrever a distribuição eletrônica em níveis e subníveis para o íon
.
Informações fornecidas ou necessárias (tiradas do próprio enunciado):
- Número atômico do flúor:
. - Carga do íon:
(um elétron a mais que o átomo neutro).
O objetivo final será indicar quantos elétrons ocupam cada subnível (por exemplo
) e, se for útil, a distribuição por camadas (K, L, …).
Passo 2
Quantos elétrons o íon possui? Explicando devagarinho: o átomo neutro tem
elétrons. Um íon com carga
ganhou um elétron. Logo:
Então devemos distribuir
elétrons nos subníveis atômicos.
Passo 3
Regras básicas para preencher os elétrons (mini-aula):
- Capacidade dos subníveis: o subnível
comporta no máximo elétrons, o comporta , o comporta , o comporta . Em fórmula: capacidade do subnível = , mas decorando , , , já resolve a maioria dos exercícios de graduação inicial. - Ordem de energia (prática para primeiros elementos): preencher na ordem
. Para o flúor e seu íon só precisamos de . - Princípio de Aufbau: preencher subníveis do menor para o maior nível de energia.
- Princípio de Pauli: cada orbital pode ter no máximo
elétrons com spins opostos. - Regra de Hund: ao preencher orbitais degenerados (por exemplo os três orbitais do
), primeiro colocar um elétron em cada orbital com spins paralelos antes de emparelhar.
Não se preocupe demais com Hund aqui: como vamos preencher todos os
(até 6 elétrons), o emparelhamento ocorrerá naturalmente.
Passo 4
Vamos preencher passo a passo os
elétrons seguindo a ordem de energia:
- Subnível
(capacidade ): coloca-se elétrons. Restam . - Subnível
(capacidade ): coloca-se elétrons. Restam . - Subnível
(capacidade ): coloca-se os elétrons restantes. Restam .
Portanto todos os
elétrons foram acomodados em
e
.
Passo 5
Interpretação final e observação didática: a distribuição encontrada (
) é exatamente a distribuição do gás nobre neônio, porque o íon
com
elétrons tem configuração eletrônica completa na segunda camada. Isso explica a estabilidade relativa do íon.
Resposta
Camadas: