Preveja o número de elétrons de valência e desemparelhados em cada um dos átomos seguintes:
Ru ( Z=44 )

Passo 1

O átomo de rutênio tem número atômico Z=44. Para descobrir o número de elétrons de valência e o número de elétrons desemparelhados, vamos usar o princípio de Aufbau (ordem de preenchimento dos orbitais), a regra de Hund (maximizar spins paralelos) e o princípio de exclusão de Pauli (no máximo dois elétrons por orbital, com spins opostos).

Passo 2

Primeiro montamos a configuração eletrônica até o gás nobre anterior \mathrm{Kr} Z=36:
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6
Faltam 44 - 36 = 8 elétrons para o rutênio. Segundo Aufbau, eles preencheriam 5s e depois 4d, mas há uma exceção que leva à configuração
[\mathrm{Kr}]\,4d^7\,5s^1.

Passo 3

Definimos elétrons de valência como aqueles nos orbitais mais externos, isto é, nos orbitais 5s e 4d. Na configuração [\mathrm{Kr}]\,4d^7\,5s^1, somamos
7\text{ elétrons em }4d\;+\;1\text{ elétron em }5s\;=\;8\text{ elétrons de valência.}éééê

Passo 4

Para contar elétrons desemparelhados, distribuímos os 7 elétrons no conjunto de cinco orbitais d segundo Hund:
  • Primeiro colocamos um elétron em cada um dos cinco orbitais 5 elétrons, todos desemparelhados).
  • Ficam 2 elétrons restantes, que emparelham dois desses orbitais, gerando 2 pares e deixando 3 orbitais d com um elétron cada (ou seja, 3 elétrons desemparelhados no subnível 4d.
    No orbital 5s 1 elétron, também desemparelhado.
    Logo, o total de elétrons desemparelhados é
3\text{ (no }4d\text{)} \;+\;1\text{ (no }5s\text{)} \;=\;4.

Resposta

O átomo de Ru tem 8 elétrons de valência e 4 elétrons desemparelhados.

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