Questão 05) Escreva as configurações eletrônicas dos seguintes elementos, preencha os respectivos orbitais e informe quais deles possuem configuração de gás nobre:
I) Na^+
II) As^3-
III) Fe
IV) Pb^2+
V) O^2-

Passo 1

O enunciado pede para escrever as configurações eletrônicas de cinco espécies químicas ( Na^+, As^3-, Fe, Pb^2+ e O^2-), preenchendo seus orbitais segundo o princípio de Aufbau (preenchimento dos orbitais do mais baixo para o mais alto em energia), a regra de Hund (máximo de spins paralelos) e o princípio de exclusão de Pauli. Depois, devemos identificar quais dessas configurações coincidem com as de um gás nobre.

Passo 2

Determine o número de elétrons em cada espécie:
Na^+: 11-1=10 elétrons
As^3-: 33+3=36 elétrons
Fe: 26 elétrons
Pb^2+: 82-2=80 elétrons
O^2-: 8+2=10 elétrons

Passo 3

Configuração de Na^+ ( 10 elétrons). Preenchendo até n=2:
1s^2,2s^2,2p^6
que equivale à configuração de néon: [Ne].

Passo 4

Configuração de As^3- ( 36 elétrons). Preenchendo até n=4:
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,3d^10,4s^2,4p^6
que equivale à configuração de criptônio: [Kr].

Passo 5

Configuração de Fe ( 26 elétrons). Preenchendo até n=4 e considerando 4s antes de 3d:
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^6
que em notação de gás nobre é [Ar]4s^2,3d^6.

Passo 6

Configuração de Pb^2+ ( 80 elétrons). A de Pb neutro ( 82 e\textsuperscript{–}) é
[Xe],4f^14,5d^10,6s^2,6p^2
Ao remover 2 elétrons retira– se primeiro do orbital de maior n ( 6p), ficando
[Xe],4f^14,5d^10,6s^2

Passo 7

Configuração de O^2- ( 10 elétrons). É igual à de néon:
1s^2,2s^2,2p^6
ou seja, [Ne].

Passo 8

As espécies cuja configuração coincide com a de um gás nobre são as que deram [Ne] ou [Kr]. Logo:
I) Na^+, II) As^3- e V) O^2-.

Resposta

I) Na^+: 1s^2,2s^2,2p^6 = [Ne] – gás nobre
II) As^3-: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,3d^10,4s^2,4p^6 = [Kr] – gás nobre
III) Fe: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^6 = [Ar]4s^2,3d^6 – não
IV) Pb^2+: [Xe],4f^14,5d^10,6s^2 – não
V) O^2-: 1s^2,2s^2,2p^6 = [Ne] – gás nobre

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