9- As seguintes espécies têm o mesmo número de elétrons: Cd, In^+e Sn^2+. (a) Escreva a configuração eletrônica de cada espécie. (b) Quantos elétrons isolados, se existir algum, estão presentes em cada espécie? (c) Que átomo neutro, se existir algum, tem a mesma configuração eletrônica do ln ^3+ ?

Passo 1

O enunciado dá três espécies isoeletrônicas, todas com 48 elétrons: Cd (Z =48), In^+ (Z =49 1=48) e Sn^2+ (Z =50 2=48).
(a) Pede-se a configuração eletrônica de cada uma.
(b) Pede-se o número de elétrons desemparelhados (elétrons isolados) em cada espécie.
(c) Pergunta qual átomo neutro tem a mesma configuração eletrônica do íon In^3+.

Passo 2

Contando elétrons em cada espécie e escrevendo a configuração por níveis, temos primeiro o gás nobre criptônio:
Kr : 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,3d^10,4s^2,4p^6
A seguir preenche-se a camada 4d e 5s até completar 48 elétrons, portanto
Cd: [Kr],4d^10,5s^2
Como In^+ e Sn^2+ também têm 48 elétrons, elas têm a mesma configuração:
In^+: [Kr],4d^10,5s^2
Sn^2+: [Kr],4d^10,5s^2

Passo 3

Para contar elétrons desemparelhados, basta ver se há orbitais com ocupação ímpar. Na configuração [Kr],4d^10,5s^2 todos os orbitais 4d estão preenchidos com dois elétrons e o orbital 5s tem dois elétrons, ou seja, não há elétrons desemparelhados. Logo, cada espécie tem
0 elétrons isolados.

Passo 4

O íon In^3+ tem 49-3=46 elétrons. Sua configuração retira primeiro o elétron 5p (um), depois os dois do 5s, resultando em
In^3+: [Kr],4d^10
O átomo neutro de número atômico 46 é o paládio, cujo estado fundamental é
Pd: [Kr],4d^10

Resposta

(a)
Cd: [Kr],4d^10,5s^2 In^+: [Kr],4d^10,5s^2 Sn^2+: [Kr],4d^10,5s^2
(b) Cada espécie tem 0 elétrons isolados (todos os orbitais estão emparelhados).
(c) O átomo neutro com essa configuração é o paládio, Pd.

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