Observações realizadas durante eclipses solares permitiram a constatação de uma emissão característica de cor verde na coroa solar. No século XIX, esse resultado levou a comunidade científica a acreditar na existência de um novo elemento químico, o qual foi denominado coronium, por causa da origem de sua descoberta. Apenas no início do século XX, evidências mostraram que esse elemento não existe, e a emissão verde, na realidade, deve-se à presença do íon de ferro altamente ionizado Fe^13+(Fe, Z=26). Considerando os valores de Z para Ne= 10, Ar=18 e Kr=36, a distribuição eletrônica de mais baixa energia desse íon altamente ionizado é:
a) [Ne] 3 s^2 3 p^1
b) [Ne] 3 s^2 3 p^6 3 d^5
c) [Ar] 3 d^6 4 s^2
d) [A r] 3 d^10 4 s^2 4 p^1
e) [Kr] 5 s^2 4 d^1

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a configuração eletrônica do íon de ferro muito carregado, o Fe^13+. A gente vai usar conceitos de configuração eletrônica, especialmente para íons que têm muitos elétrons removidos. Para resolver, precisamos lembrar como os elétrons são distribuídos nos orbitais e como isso muda quando o átomo perde elétrons para formar íons.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantos elétrons o ferro neutro tem. O ferro (Fe) tem número atômico Z = 26, o que significa que um átomo neutro de ferro tem 26 elétrons. Mas como estamos lidando com o íon Fe^13+, isso quer dizer que ele perdeu 13 elétrons. Então, vamos calcular quantos elétrons restam:
26 , elétrons - 13 , elétrons = 13 , elétrons ééé

Passo 3

Agora, com 13 elétrons restantes, precisamos distribuir esses elétrons nos orbitais de menor energia primeiro. A ordem de preenchimento dos orbitais é baseada na regra de Aufbau, que segue a sequência:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p dots

Passo 4

Vamos distribuir os 13 elétrons:
  • 1s: Pode acomodar até 2 elétrons.
  • 2s: Mais 2 elétrons.
  • 2p: 6 elétrons.
  • 3s: 2 elétrons.
  • 3p: 6 elétrons.
Até aqui, já usamos:
2 + 2 + 6 + 2 + 6 = 18 , elétrons é
Mas temos apenas 13 elétrons, então vamos parar antes.
Distribuindo:
  • 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
Totalizando:
2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13 , elétrons é

Passo 5

Agora, juntando tudo, a configuração eletrônica de menor energia para Fe^13+ é:
[Ne] , 3s^2 , 3p^1
Aqui, usamos o gás nobre de referência mais próximo, que é o Neônio (Ne) com Z = 10, e adicionamos os elétrons restantes nos orbitais 3s e 3p.

Resposta

A alternativa correta é a a) [Ne] , 3s^2 , 3p^1.

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