- A grande maioria dos metais se encontra em compostos sólidos chamados minerais, que passam a ser denominados minérios quando permitem bom aproveitamento industrial.
Table 1: Os principais minérios de alguns metais\captionsetup{labelformat=empty}
Metal
Minério
Substância principal
Alumínio
Bauxita
Cobre
Calcopirita
CuS.FeS
Crômio
Cromita
Chumbo
Galena
PbS
Estanho
Cassiterita
Ferro
Hematita Magnetita
Manganês
Pirolusita
Zinco
Blenda
ZnS
(LEMBO. “Química - Realidade e Contexto”. vol.único. São Paulo: Ática, 2000. p. 525.)
A alternativa que corresponde à configuração eletrônica do íon zinco
na Blenda
é
a)
b)
c)
d)
e)
Table 1: Os principais minérios de alguns metais
\captionsetup{labelformat=empty}
| Metal | Minério | Substância principal |
| Alumínio | Bauxita |
|
| Cobre | Calcopirita | CuS.FeS |
| Crômio | Cromita |
|
| Chumbo | Galena | PbS |
| Estanho | Cassiterita |
|
| Ferro | Hematita Magnetita |
|
| Manganês | Pirolusita |
|
| Zinco | Blenda | ZnS |
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado pede para identificar a configuração eletrônica do íon zinco
presente na blenda
. As alternativas dadas são (a) a (e). Informação relevante do enunciado:
- O íon a ser considerado é
. - As alternativas mostram configurações eletrônicas completas (orbitais preenchidos).
Não há outras informações numéricas no enunciado; será necessário usar a tabela periódica (número atômico do Zn) para resolver.
Passo 2
Conceitos básicos que vou usar (explicados de forma simples):
- Número atômico
é o número de elétrons no átomo neutro. Para o zinco vale (isso vem da tabela periódica). - Configuração eletrônica mostra como os elétrons ocupam orbitais:
- Princípio de Aufbau (ordem de preenchimento): enche-se primeiro os orbitais de menor energia na sequência prática
, , , , , , , , … - Regra de Hund e princípio de exclusão de Pauli determinam como os elétrons se distribuem em subníveis, mas aqui só precisamos do número em cada subnível.
- Ordem de remoção de elétrons em íons de metais de transição: ao formar cátions, os elétrons são removidos primeiro do orbital
(número do nível mais externo, aqui ) e só depois do d (a energia relativa muda ao ionizar). Em resumo: tira-se primeiro de , depois de .
Passo 3
Construindo a configuração do zinco neutro
passo a passo (vou somar elétrons para ficar claro):
-
→ total . -
→ total . -
→ total . -
→ total . -
→ total . -
→ total . -
→ total .
Portanto a configuração do zinco neutro pode ser escrita, de forma expandida, como
ou de forma condensada como
.
Passo 4
Formação do íon
:
- O íon
tem dois elétrons a menos que o átomo neutro. Logo o número de elétrons do íon é . - Segundo a regra de remoção para metais de transição, os dois elétrons removidos vêm do orbital
(o orbital é o “externo” e seus elétrons são removidos antes dos do ). - Assim, removendo
elétrons de da configuração neutra, sobra apenas o bloco além dos níveis menores.
Passo 5
Escrevendo a configuração final do
(expandida):
Contagem final:
elétrons, coerente com
.
Passo 6
Comparando com as alternativas fornecidas:
- (a) tem
— não corresponde (número de elétrons diferente e distribuição errada). - (b) tem
— falta um elétron em . - (c) é a configuração do átomo neutro
, não do íon . - (d) coincide exatamente com a configuração que encontramos:
. - (e) tem
— claramente incorreta para zinco.
Portanto a alternativa correta é a (d).
Resposta
d)