Qual dos seguintes íons tem a configuração eletrônica de um gás nobre?
Ca^2+

Passo 1

Beleza, o exercício pergunta qual íon tem configuração eletrônica igual a de um gás nobre. O conteúdo aqui é configuração eletrônica de átomos e íons, mais especificamente o conceito de espécies isoeletrônicas (mesmo número de elétrons) de um gás nobre. Para resolver, vamos precisar saber:
  1. O número atômico (Z) do cálcio,
  2. Como o cálcio forma o cátion Ca²⁺ (perda de elétrons),
  3. Como distribuir eletrons em camadas e subníveis (princípio de Aufbau e regras de Hund/Pauli).

Passo 2

Primeiro, o cálcio neutro (Ca) tem Z = 20, ou seja, 20 elétrons. Quando ele vira Ca²⁺, ele perde 2 elétrons.
– Regra geral: ao formar cátions, removemos primeiros os elétrons de maior energia, que são os do orbital 4s.
Então Ca (20 e⁻) → Ca²⁺ (20 − 2 = 18 e⁻).

Passo 3

Agora, vamos montar a configuração para 18 elétrons. Pelo princípio de Aufbau:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p.
Escrevendo em LaTeX:
Ca^2+: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6
Se você reparar, isso é exatamente a configuração do Argônio (Ar), que é o gás nobre de número atômico 18.

Resposta

O íon Ca^2+ tem configuração eletrônica [,Ar,] e, portanto, é isoeletrônico a um gás nobre (Argônio).

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