Faça a configuração eletrônica de Linus Pauling para
a) Quais espécies possuem a mesma configuração eletrônica?
Passo 1
Beleza, curti o exercício! A gente precisa montar a configuração eletrônica, pelo método de Aufbau (Linus Pauling), para várias espécies: He, Li⁺, Be²⁺, F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺ e Mg²⁺. Depois, dizer quais delas acabam “com a mesma roupa”, ou seja, têm idêntica configuração. Vamos usar os princípios básicos:
• Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento 1s → 2s → 2p → …)
• Princípio da exclusão de Pauli (no máximo 2 elétrons por orbital, spins opostos)
• Regra de Hund (em orbitais degenerados, um elétron por orbital antes de parear)
Também precisamos saber que, para íons positivos, tiramos elétrons do orbital de maior número quântico (maior n).
• Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento 1s → 2s → 2p → …)
• Princípio da exclusão de Pauli (no máximo 2 elétrons por orbital, spins opostos)
• Regra de Hund (em orbitais degenerados, um elétron por orbital antes de parear)
Também precisamos saber que, para íons positivos, tiramos elétrons do orbital de maior número quântico (maior n).
Passo 2
Teoria rapidinha:
- Ordem de energia dos orbitais (mais simples):
1s < 2s < 2p < 3s < … - Colocamos até 2 elétrons em cada orbital (Pauli).
- Para estados degenerados (p, d…), espalhamos elétrons antes de parear (Hund).
- Íons positivos: removemos elétrons “de fora pra dentro” (maior n primeiro).
- Íons negativos: adicionamos elétrons seguindo Aufbau.
Passo 3
Configuração de He (Z=2):
1s pode receber até 2 elétrons e o He tem 2 →
1s pode receber até 2 elétrons e o He tem 2 →
Passo 4
Li⁺ e Be²⁺
• Li (Z=3) → . Se vira Li⁺, tira 1 elétron do 2s:
• Be (Z=4) → . Se vira Be²⁺, tira os 2 do 2s:
Ou seja, Li⁺ e Be²⁺ têm a MESMA configuração de He.
• Li (Z=3) →
• Be (Z=4) →
Ou seja, Li⁺ e Be²⁺ têm a MESMA configuração de He.
Passo 5
F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺ e Mg²⁺
• F (Z=9) → . Ganha 1 elétron (F⁻) →
.
• O (Z=8) → . Ganha 2 (O²⁻) →
.
• Ne (Z=10) → já está completo.
• Na⁺: Na (Z=11) é . Tira o 3s →
.
• Mg²⁺: Mg (Z=12) é . Tira 2 do 3s →
.
Logo, F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺ e Mg²⁺ têm todos a mesma configuração: .
• F (Z=9) →
• O (Z=8) →
• Ne (Z=10) →
• Na⁺: Na (Z=11) é
• Mg²⁺: Mg (Z=12) é
Logo, F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺ e Mg²⁺ têm todos a mesma configuração:
Resposta
As espécies que compartilham a MESMA configuração eletrônica são:
• 1s² : He, Li⁺ e Be²⁺
• 1s² 2s² 2p⁶ : F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺ e Mg²⁺
• 1s² : He, Li⁺ e Be²⁺
• 1s² 2s² 2p⁶ : F⁻, O²⁻, Ne, Na⁺ e Mg²⁺