Faça a distribuição eletrônica do íon Fe^3+ no estado fundamental, indicando o número total de elétrons e a ordem de preenchimento dos orbitais.

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica do íon Fe^3+ no estado fundamental, indicando o número total de elétrons e a ordem de preenchimento dos orbitais. Vamos usar os princípios de Aufbau (preenchimento em ordem crescente de energia), de exclusão de Pauli (no máximo dois elétrons por orbital, com spins opostos) e de Hund (no mesmo subnível, primeiro um elétron em cada orbital antes de emparelhar).

Passo 2

O ferro neutro tem número atômico Z=26, ou seja, 26 elétrons. Como o íon é Fe^3+, perdemos 3 elétrons:
26 - 3 = 23
Logo, Fe^3+ tem 23 elétrons no estado fundamental.

Passo 3

A ordem de energias (princípio de Aufbau) dos orbitais até o nível 4p é:
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p
Isso significa que, ao montar a configuração eletrônica, preenchermos primeiro o 1s, depois o 2s, e assim por diante.

Passo 4

Na formação de cátion de metais de transição, removemos primeiro os elétrons do orbital de maior número quântico principal. Aqui, sai primeiro o 4s e depois o 3d. No ferro neutro a configuração até 3d é
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^6
Tirando 2 elétrons de 4s e mais 1 elétron de 3d, ficamos com
3d^6-1 = 3d^5

Resposta

Número total de elétrons: 23
Configuração eletrônica de Fe^3+ no estado fundamental:
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,3d^5
Ordem de preenchimento usada:
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p

Exercícios relacionados