O íon Pt (II) é o íon central da cisplatina, \mathrm{Pt}\left[\left(\mathrm{NH}_{3}\right)_{2} \mathrm{Cl}_{2}\right], um agente quimioterápico usado contra o câncer. Dê a configuração eletrônica da platina (II) com a notação das caixas de orbitais para a camada de valência, e ainda:
a) Dê o conjunto de números quânticos para o último elétron.
b) Dê a configuração eletrônica do íon Pt (IV). Quantos elétrons desemparelhados tem este íon?

Passo 1

O enunciado pede:
– A configuração eletrônica do íon Pt(II), só da camada de valência, usando caixinhas de orbitais.
– Os números quânticos do último elétron inserido nessa configuração.
– A configuração eletrônica (valência) do íon Pt(IV) e o número de elétrons desemparelhados nesse íon.
Para isso vamos precisar lembrar primeiro da configuração do átomo neutro de platina e depois remover elétrons conforme o grau de oxidação.

Passo 2

O átomo neutro de platina (Z =78) tem configuração
\mathrm{Pt}:\;[Xe]\,4f^{14}\,5d^9\,6s^1.
Na remoção de elétrons para formar cátions, primeiro saem elétrons de 6s e em seguida de 5d.

Passo 3

Para formar \mathrm{Pt}^{2+} (Pt (II)) removemos um elétron de 6s e um de 5d. Logo sobra
\mathrm{Pt}^{2+}:\;[Xe]\,4f^{14}\,5d^8,\quad6s^0.
Na notação de caixinhas para a camada de valência 5d e 6s, e seguindo Hund para o 5d^8, temos cinco orbitais d e nenhum elétron em 6s:
5d:\; \boxed{\uparrow\downarrow}\; \boxed{\uparrow\downarrow}\; \boxed{\uparrow\downarrow}\; \boxed{\uparrow}\; \boxed{\uparrow} \qquad 6s:\;\boxed{\\ \\ }
Aqui estão 8 elétrons no conjunto de orbitais 5d, com 3 orbitais totalmente preenchidos e 2 com um único elétron cada.

Passo 4

O “último elétron” a ser colocado em 5d^8 é o segundo elétron de um dos orbitais que originalmente recebeu só um spin up. No emparelhamento padrão (ordem m_\ell=-2,-1,0,1,2), o terceiro par aparece em m_\ell=0.
Portanto seus números quânticos são:
n=5,\quad l=2,\quad m_\ell=0,\quad m_s=-\tfrac12.

Passo 5

Para \mathrm{Pt}^{4+} (Pt (IV)) removemos mais dois elétrons de 5d em relação a \mathrm{Pt}^{2+}, passando de 5d^8 para 5d^6. Assim
\mathrm{Pt}^{4+}:\;[Xe]\,4f^{14}\,5d^6.
No modelo de átomo livre (alto spin, Hund), o 5d^6 preenche assim: cinco elétrons spin up em cada orbital e um spin down no \,m_\ell=-2. Sobram
5d:\; \boxed{\uparrow\downarrow}\; \boxed{\uparrow}\; \boxed{\uparrow}\; \boxed{\uparrow}\; \boxed{\uparrow},
ou seja, quatro elétrons com spin não pareado.

Resposta

– Configuração de valência de \mathrm{Pt}^{2+}:
5d:\;\boxed{\uparrow\downarrow}\;\boxed{\uparrow\downarrow}\;\boxed{\uparrow\downarrow}\;\boxed{\uparrow}\;\boxed{\uparrow},\quad6s:\;\boxed{\\ }
– Números quânticos do último elétron:
n=5,\;l=2,\;m_\ell=0,\;m_s=-\tfrac12.
– Configuração de valência de \mathrm{Pt}^{4+}: 5d^6
e número de elétrons desemparelhados: 4.

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