Quais dos seguintes íons têm a configuração eletrônica de um gás nobre?
\mathrm{H}^{-}

Passo 1

Enunciado: determinar quais dos íons listados têm a configuração eletrônica de um gás nobre. O único íon dado é \mathrm{H}^-. Informações relevantes fornecidas pelo enunciado: o símbolo do íon é \mathrm{H}^-, ou seja, átomo de hidrogênio com carga negativa unitária.

Passo 2

Calcular o número de elétrons em \mathrm{H}^-.
  • O número atômico do hidrogênio é 1. Isso significa que um átomo neutro de hidrogênio tem 1 próton no núcleo e, portanto, 1 elétron na eletrosfera. Escrevo isso como Z(\mathrm{H})=1.
  • O íon \mathrm{H}^- tem carga negativa unitária, isto é, ganhou 1 elétron em relação ao átomo neutro.
  • Logo, o número de elétrons em \mathrm{H}^- é
1 + 1 = 2.
Explicando em palavras: partimos com 1 elétron (átomo neutro) e adicionamos 1 elétron por causa do sinal negativo do íon.

Passo 3

Determinar a configuração eletrônica a partir do número de elétrons.
  • Regra prática (princípio de Aufbau simplificado): os elétrons ocupam primeiro o orbital de menor energia. Para os primeiros elementos, os orbitais são preenchidos na ordem 1s, depois 2s, depois 2p, etc.
  • Cada orbital do tipo s comporta no máximo 2 elétrons (com spins opostos). Assim, se temos 2 elétrons disponíveis, ambos cabem no orbital 1s.
  • Portanto, a configuração eletrônica de \mathrm{H}^- é
1s^2.
Aqui eu expliquei: o símbolo 1s^2 significa que no nível principal n=1 (o primeiro nível) o subnível s contém 2 elétrons.

Passo 4

Comparar com as configurações eletrônicas dos gases nobres.
  • O primeiro gás nobre é o hélio, \mathrm{He}. Um átomo neutro de hélio tem número atômico 2, ou seja, 2 elétrons, e sua configuração eletrônica é
1s^2.
  • Observação: quando dizemos “configuração eletrônica de um gás nobre” normalmente nos referimos à configuração completa de um gás nobre estável (como \mathrm{He}, \mathrm{Ne}, \mathrm{Ar}, …), por exemplo \mathrm{He}:1s^2, \mathrm{Ne}:1s^2\,2s^2\,2p^6, etc.
  • Comparei a configuração encontrada para \mathrm{H}^- (Passo 3) com a configuração do gás nobre \mathrm{He}.

Resposta

\mathrm{H}^-

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