Faça a configuração eletrônica de Linus Pauling para He, Li^+, Be^2+, F^-, O^2-, Ne, Na^+, Mg^2+ c) Analise as configurações de Li^+ e Na^+, Mg^2+ Be^2+. Comente sobre semelhanças e diferenças de cada par.

Passo 1

Beleza, o enunciado pede duas coisas:
  1. 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⁺.
  2. 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 1s^2.

Passo 3

Calculo de elétrons e configuração:
  1. He (Z=2): elétrons = 2 → 1s²
    Configuração: 1s^2
  2. Li⁺ (Z=3, carga +1): elétrons = 3−1 = 2 → igual ao He → 1s^2
  3. Be²⁺ (Z=4, carga +2): elétrons = 4−2 = 2 → também 1s^2
  4. F⁻ (Z=9, carga −1): elétrons = 9+1 = 10 → preenche até 2p → 1s^2,2s^2,2p^6
  5. O²⁻ (Z=8, carga −2): elétrons = 8+2 = 10 → mesmo caso do F⁻ → 1s^2,2s^2,2p^6
  6. Ne (Z=10): elétrons = 10 → gás nobre → 1s^2,2s^2,2p^6
  7. Na⁺ (Z=11, carga +1): elétrons = 11−1 = 10 → idem Ne → 1s^2,2s^2,2p^6
  8. Mg²⁺ (Z=12, carga +2): elétrons = 12−2 = 10 → também Ne → 1s^2,2s^2,2p^6

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 ( 1s^2), Na⁺ tem 10 elétrons ( 1s^2,2s^2,2p^6).
  • 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 ( 1s^2), Mg²⁺ tem 10 elétrons ( 1s^2,2s^2,2p^6).
  • 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: 1s^2
Li⁺: 1s^2
Be²⁺: 1s^2
F⁻: 1s^2,2s^2,2p^6
O²⁻: 1s^2,2s^2,2p^6
Ne: 1s^2,2s^2,2p^6
Na⁺: 1s^2,2s^2,2p^6
Mg²⁺: 1s^2,2s^2,2p^6
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.

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