Quantos elétrons desemparelhados são preditos para a configuração do estado fundamental de cada um dos seguintes átomos:
Ni?

Passo 1

O enunciado pede o número de elétrons desemparelhados no átomo de níquel em seu estado fundamental. O conteúdo envolve configuração eletrônica, o Princípio de Aufbau para preenchimento de orbitais, a regra de Hund para maximização de spins paralelos e o Princípio de exclusão de Pauli para emparelhamento de spins.

Passo 2

O níquel tem número atômico Z=28. Aplicando o Princípio de Aufbau, a configuração eletrônica no estado fundamental é
Ni = [Ar],3d^8,4s^2
Isso indica dois elétrons na subcamada 4s e oito elétrons na subcamada 3d.

Passo 3

Na subcamada 4s^2 os dois elétrons ocupam o mesmo orbital com spins opostos (Princípio de exclusão de Pauli), de modo que não há elétrons desemparelhados em 4s.

Passo 4

Na subcamada 3d^8 existem cinco orbitais degenerados. Pela regra de Hund, preenche-se um elétron em cada orbital até completar cinco elétrons não emparelhados, depois os três elétrons restantes emparelham três desses orbitais. Assim, o número de orbitais ainda ocupados por um único elétron é
5 - 3 = 2
Logo, há dois elétrons desemparelhados na subcamada 3d.

Resposta

O átomo de níquel em seu estado fundamental apresenta 2 elétrons desemparelhados.

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