Faça a configuração eletrônica de Linus Pauling para
c) Analise as configurações de
. Comente sobre semelhanças e diferenças de cada par.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede duas coisas:
- Fazer a configuração eletrônica (no esquema de Linus Pauling, tipo “1s² 2s² 2p⁶”) para as espécies He, Li⁺, Be²⁺, F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺ e Mg²⁺.
- Comparar os pares Li⁺ vs Na⁺ e Mg²⁺ vs Be²⁺, falando semelhanças e diferenças.
O conteúdo aqui é Configuração Eletrônica (princípios de Aufbau, Pauli e Hund, níveis e subníveis), e vamos precisar do número atômico de cada átomo/íon, saber quantos elétrons cada um tem, e depois preenchê-los na ordem de energia dos orbitais.
Passo 2
Primeiro, a teoria rápida e sem pulo de etapas:
- Número de elétrons = Z (número atômico) – carga do íon.
- Ordem de preenchimento (regra de Aufbau):
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → … - Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital carrega no máximo 2 elétrons com spins opostos.
- Regra de Hund: em orbitais degenerados (ex: os três 2p), um elétron entra em cada antes de fazer par.
Então para cada espécie:
a) descubro Z e calculo nº de elétrons.
b) coloco esses elétrons nos subníveis seguindo a ordem acima.
c) escrevo no formato Linus Pauling usando expoentes em LaTeX, tipo .
a) descubro Z e calculo nº de elétrons.
b) coloco esses elétrons nos subníveis seguindo a ordem acima.
c) escrevo no formato Linus Pauling usando expoentes em LaTeX, tipo
Passo 3
Calculo de elétrons e configuração:
-
He (Z=2): elétrons = 2 → 1s²
Configuração: -
Li⁺ (Z=3, carga +1): elétrons = 3−1 = 2 → igual ao He →
-
Be²⁺ (Z=4, carga +2): elétrons = 4−2 = 2 → também
-
F⁻ (Z=9, carga −1): elétrons = 9+1 = 10 → preenche até 2p →
-
O²⁻ (Z=8, carga −2): elétrons = 8+2 = 10 → mesmo caso do F⁻ →
-
Ne (Z=10): elétrons = 10 → gás nobre →
-
Na⁺ (Z=11, carga +1): elétrons = 11−1 = 10 → idem Ne →
-
Mg²⁺ (Z=12, carga +2): elétrons = 12−2 = 10 → também Ne →
Passo 4
Agora a comparação dos pares:
a) Li⁺ vs Na⁺
- Ambos são cátions +1 e “perderam” um elétron pra ficar com configuração de gás nobre.
- Li⁺ tem 2 elétrons (
), Na⁺ tem 10 elétrons ( ). - Semelhança: os dois alcançam um arranjo estável de subníveis completos.
- Diferença: não são isoeletônicos (nº de elétrons diferente) e, por causa do número atômico maior, Na⁺ tem raio menor relativo ao seu tamanho de camada, mas em valor absoluto Na⁺ é maior que Li⁺ porque tem mais camadas ocupadas.
b) Mg²⁺ vs Be²⁺
- Ambos são íons 2+ e “perderam” dois elétrons pra ficar com configuração de gás nobre.
- Be²⁺ tem 2 elétrons (
), Mg²⁺ tem 10 elétrons ( ). - Semelhança: alcançaram configuração de gás nobre completa em seus primeiros subníveis.
- Diferença: novamente, não são isoeletônicos, têm números de camadas diferentes e consequentemente tamanhos diferentes.
Resposta
Configurações eletrônicas (Linus Pauling):
He:
Li⁺:
Be²⁺:
F⁻:
O²⁻:
Ne:
Na⁺:
Mg²⁺:
He:
Li⁺:
Be²⁺:
F⁻:
O²⁻:
Ne:
Na⁺:
Mg²⁺:
Comparações:
- Li⁺ vs Na⁺: ambos atingem configuração de gás nobre após perder 1 elétron, mas Li⁺ (2e⁻) e Na⁺ (10e⁻) não são isoeletônicos e pertencem a períodos diferentes.
- Mg²⁺ vs Be²⁺: ambos atingem gás nobre após perder 2 elétrons, mas Be²⁺ (2e⁻) e Mg²⁺ (10e⁻) também não são isoeletônicos e ocupam diferentes camadas.