Faça a configuração eletrônica de Linus Pauling para
b) Analise as espécies citadas no item a) e responda porque as configurações são iguais
Passo 1
Beleza, aqui a gente vai montar as configurações eletrônicas segundo a “regra de Linus Pauling” (que é basicamente o Aufbau: preencher orbitais na ordem de energia crescente). O exercício pede duas coisas:
a) montar a configuração eletrônica de
– He, Li⁺, Be²⁺, F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺
b) explicar por que algumas configurações acabam sendo iguais (ou seja, “por que deu a mesma configuração?”)
a) montar a configuração eletrônica de
– He, Li⁺, Be²⁺, F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺
b) explicar por que algumas configurações acabam sendo iguais (ou seja, “por que deu a mesma configuração?”)
Conteúdo envolvido: número de elétrons de cada espécie, princípio de Aufbau (ordem n + l), Pauli e Hund (embora aqui só cheguemos no 1s, 2s, 2p), e conceito de isoeletrônico.
Passo 2
Primeiro, vamos contar os elétrons de cada átomo/íon:
– He: Z=2 ⇒ 2 elétrons
– Li⁺: Li tem Z=3, mas perdeu 1 e⁻ ⇒ 3–1 = 2 elétrons
– Be²⁺: Z=4, perdeu 2 ⇒ 4–2 = 2 elétrons
– Ne: Z=10 ⇒ 10 elétrons
– F⁻: Z=9, ganhou 1 ⇒ 9+1 = 10 elétrons
– O²⁻: Z=8, ganhou 2 ⇒ 8+2 = 10 elétrons
– Na⁺: Z=11, perdeu 1 ⇒ 11–1 = 10 elétrons
– Mg²⁺: Z=12, perdeu 2 ⇒ 12–2 = 10 elétrons
– He: Z=2 ⇒ 2 elétrons
– Li⁺: Li tem Z=3, mas perdeu 1 e⁻ ⇒ 3–1 = 2 elétrons
– Be²⁺: Z=4, perdeu 2 ⇒ 4–2 = 2 elétrons
– Ne: Z=10 ⇒ 10 elétrons
– F⁻: Z=9, ganhou 1 ⇒ 9+1 = 10 elétrons
– O²⁻: Z=8, ganhou 2 ⇒ 8+2 = 10 elétrons
– Na⁺: Z=11, perdeu 1 ⇒ 11–1 = 10 elétrons
– Mg²⁺: Z=12, perdeu 2 ⇒ 12–2 = 10 elétrons
Agora vimos que temos dois “grupos” – espécies com 2 elétrons e outras com 10 elétrons.
Passo 3
Aplicando o Aufbau (ordem de energia: 1s → 2s → 2p …), a gente preenche:
-
Para quem tem 2 elétrons (He, Li⁺, Be²⁺):
só cabe no orbital 1s. Como cada orbital s comporta até 2 elétrons, fecha: -
Para quem tem 10 elétrons (Ne, F⁻, O²⁻, Na⁺, Mg²⁺):
1s comporta 2 → falta 8
2s comporta 2 → falta 6
2p comporta até 6 → fecha os 6
Então:
Passo 4
Por que várias configurações ficaram iguais? Porque elas são isoeletrônicas: têm o mesmo número total de elétrons, então preenchem exatamente os mesmos orbitais na mesma ordem. O fato de terem cargas diferentes ou número atômico diferente não altera a distribuição eletrônica, apenas muda a atração nuclear, mas a ordem e o preenchimento de níveis continuam iguais quando o número de elétrons coincide.
Resposta
He, Li⁺ e Be²⁺:
F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺ e Mg²⁺:
Todas as espécies que têm 2 elétrons fecham o 1s, e todas as que têm 10 elétrons fecham 1s, 2s e 2p, pois são isoeletrônicas.