O MgO é um composto iônico, os íons que o compõe possuem configuração eletrônica idêntica a quais gases nobres?

Passo 1

O enunciado pergunta: os íons que compõem o composto MgO possuem configuração eletrônica idêntica a quais gases nobres?
Informações relevantes fornecidas e que vou usar (retiradas da tabela periódica, ou do conhecimento de átomos comuns):
  • O elemento magnésio tem número atômico Z_{\mathrm{Mg}}=12.
  • O elemento oxigênio tem número atômico Z_{\mathrm{O}}=8.
  • Em compostos iônicos simples, o magnésio normalmente forma o cátion \mathrm{Mg}^{2+} e o oxigênio normalmente forma o ânion \mathrm{O}^{2-}.
    A partir disso preciso determinar a configuração eletrônica de \mathrm{Mg}^{2+} e de \mathrm{O}^{2-} e comparar com as configurações dos gases nobres (ex.: \mathrm{He},\mathrm{Ne},\mathrm{Ar},\dots).

Passo 2

Conceito básico sobre como se formam os íons (explicação didática):
  • Um átomo neutro tem número de elétrons igual ao seu número atômico Z.
  • Quando um átomo perde elétrons forma um cátion; quando ganha elétrons forma um ânion.
  • Para escrever a configuração eletrônica de um íon, começa-se pela configuração do átomo neutro e então remove-se (para cátions) ou adiciona-se (para ânions) elétrons às camadas mais externas.
    Aplicando isso aos elementos dados:
  • \mathrm{Mg} (átomo neutro) tem 12 elétrons; \mathrm{Mg}^{2+} terá 12-2=10 elétrons.
  • \mathrm{O} (átomo neutro) tem 8 elétrons; \mathrm{O}^{2-} terá 8+2=10 elétrons.

Passo 3

Lembrete prático sobre a ordem das subcamadas (regra de Aufbau simplificada) e notação:
  • A ordem importante até a segunda e terceira camadas é: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, …
  • A notação 1s^2 2s^2 2p^6 significa que a subcamada 1s tem 2 elétrons, 2s tem 2, 2p tem 6, etc.
    Agora escrevo as configurações dos átomos neutros:
  • Para o magnésio neutro ( Z=12): \text{Configuração de }\mathrm{Mg}: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2.çãAqui já aparecem os 12 elétrons (somando 2+2+6+2=12).
  • Para o oxigênio neutro ( Z=8): \text{Configuração de }\mathrm{O}: 1s^2\,2s^2\,2p^4.çãAqui os elétrons somam 2+2+4=8.

Passo 4

Agora faço a mudança ao formar os íons (passo a passo, sem pular etapas):
  • Para \mathrm{Mg}^{2+}: o magnésio perde dois elétrons. Esses elétrons são retirados da camada mais externa, ou seja da subcamada 3s. Então \text{Configuração de }\mathrm{Mg}^{2+}: 1s^2\,2s^2\,2p^6.çãVerificação do número de elétrons: 2+2+6=10, conforme calculado no Passo 2.
  • Para \mathrm{O}^{2-}: o oxigênio ganha dois elétrons. Esses elétrons entram na subcamada 2p, que originalmente tinha 4 elétrons e passa a ter 6. Então \text{Configuração de }\mathrm{O}^{2-}: 1s^2\,2s^2\,2p^6.çãVerificação do número de elétrons: 2+2+6=10, novamente 10 elétrons.

Passo 5

Identificação do gás nobre com a mesma configuração:
  • A configuração 1s^2\,2s^2\,2p^6 é exatamente a configuração eletrônica do gás nobre neônio ( \mathrm{Ne}), cujo número atômico é Z_{\mathrm{Ne}}=10.
  • Portanto tanto \mathrm{Mg}^{2+} quanto \mathrm{O}^{2-} têm configuração eletrônica idêntica à de \mathrm{Ne}.

Passo 6

Breve comentário final motivador: isso é um exemplo clássico de como, em compostos iônicos simples, os íons tendem a atingir a configuração estável de um gás nobre (a chamada “regra do octeto” em forma simplificada). Aqui ambos os íons atingem a configuração do neônio, o que explica a estabilidade iônica do MgO. Você está indo bem — esse tipo de raciocínio cai bastante em provas!

Resposta

\mathrm{Mg}^{2+}:\\ \mathrm{Ne}
\mathrm{O}^{2-}:\\ \mathrm{Ne}

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