Faça a distribuição eletrônica para os átomos seguintes, segundo (i) configuração eletrônica completa e (ii) configuração eletrônica condensada (cerne do gás nobre) e (iii) diagrama de quadrículas apenas elétron(s) na camada de valência:
K
K
Passo 1
O enunciado pede, para o átomo de potássio
, três representações da distribuição eletrônica:
- (i) configuração eletrônica completa;
- (ii) configuração eletrônica condensada (usando o cerne do gás nobre);
- (iii) diagrama de quadrículas mostrando apenas os elétrons na camada de valência.
Informações fornecidas e necessárias (tiradas do elemento pedido):
- O número atômico do potássio é
. Isso significa que o átomo neutro de tem elétrons para distribuir nas orbitais.
Passo 2
Relembrando as regras práticas para montar a distribuição eletrônica (passo-a-passo didático):
- Regra de Aufbau (preenchimento): preenche-se primeiro as orbitais de menor energia. Uma sequência prática de energia crescente, útil para átomos até o potássio, é:
.
Vou usar essa ordem para colocar os elétrons até. - Princípio de Pauli: cada orbital pode comportar no máximo
elétrons com spins opostos; por isso escrevemos expoentes nas subshells. - Regra de Hund (quando houver orbitais degenerados, ex.:
, ): antes de emparelhar elétrons, coloca-se um elétron em cada orbital disponível com spins paralelos. (Para isso só é relevante se chegássemos a preencher ou de forma incompleta, aqui não será necessário além do básico.) - Definição de camada de valência: para elementos do bloco s (como
), a camada de valência é a maior camada principal ocupada — aqui é a camada , logo os elétrons em são os de valência.
Passo 3
Vamos preencher as orbitais até totalizar
elétrons, seguindo a ordem indicada. Em cada passo coloco o número de elétrons na subshell e mantenho a soma cumulativa:
- Preencher
: cabe elétrons.
Então. Soma cumulativa: . - Preencher
: cabe elétrons.
Então. Soma cumulativa: . - Preencher
: cabe elétrons.
Então. Soma cumulativa: . - Preencher
: cabe elétrons.
Então. Soma cumulativa: . - Preencher
: cabe elétrons.
Então. Soma cumulativa: . - Próximo na ordem é
: resta elétron para colocar, e aceita até .
Então colocamos. Soma final: .
Passo 4
Reunindo as subshells preenchidas, a configuração completa (escrita na ordem usual) fica:
Fazemos uma checagem rápida da soma dos expoentes:
, que confere com
.
Passo 5
Agora a configuração condensada (cerne do gás nobre). O gás nobre imediatamente anterior a
é o argônio,
, que tem
elétrons e configuração
Portanto a configuração do potássio pode ser escrita de forma abreviada substituindo esse bloco por
e mantendo apenas o(s) elétron(s) externos:
Passo 6
Identificar a camada de valência e desenhar o diagrama de quadrículas apenas com os elétrons de valência:
- Como explicado, a camada de valência para
é . O único elétron de valência está em , na subshell . - Para o diagrama de quadrículas (caixinhas/orbitais) mostrando somente a(s) orbital(is) de valência: para
só precisamos representar a orbital com um elétron. Vou usar uma caixa que contém uma seta para indicar um elétron com spin (seta para cima escolhida por convenção).
Uma representação simples e clara é:
(interpretando a caixa como a orbital
contendo um elétron com spin para cima; não há outras orbitais de valência ocupadas para
.)
Passo 7
Resumo interpretativo rápido e motivador:
- O potássio é um elemento do bloco
com um único elétron na camada externa . Isso explica por que tende a perder esse elétron formando com configuração do gás nobre . Vai dar certo na prova — lembra desse padrão s¹ para os alcalinos!