O sódio ( \mathrm{Na}, \mathrm{Z}=11 ) e o cloro ( \mathrm{Cl}, \mathrm{Z}=17 ) formam o sal de cozinha ( NaCl ).
a) Escreva a distribuição eletrônica do \mathrm{Na}^{+}e do \mathrm{Cl}^{-}.
b) Mostre por que podemos dizer que esses íons são isoeletrônicos.

Passo 1

O enunciado pede a distribuição eletrônica dos íons \mathrm{Na}^+ e \mathrm{Cl}^- e, em seguida, que mostremos por que dizemos que eles são isoeletrônicos. O conteúdo envolve (1) a construção da configuração eletrônica a partir do número atômico ajustado pelo ganho ou perda de elétrons e (2) o conceito de espécies isoeletrônicas, ou seja, que compartilham o mesmo arranjo eletrônico em orbitais.

Passo 2

Para \mathrm{Na}^+: o sódio neutro tem Z=11, configuração
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1.
Ao formar \mathrm{Na}^+, ele perde um elétron (o do orbital 3s), ficando com 11-1=10 elétrons. Logo
\mathrm{Na}^+:\;1s^2\,2s^2\,2p^6.

Passo 3

Para \mathrm{Cl}^-: o cloro neutro tem Z=17, configuração
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5.
Ao ganhar um elétron, passa a ter 17+1=18 elétrons, preenchendo o 3p. Portanto
\mathrm{Cl}^-:\;1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6.

Passo 4

Dizemos que duas espécies são isoeletrônicas quando têm o mesmo número e a mesma distribuição de elétrons nos orbitais.
  • \mathrm{Na}^+ (10 elétrons) coincide com a configuração do gás nobre Ne.
  • \mathrm{Cl}^- (18 elétrons) coincide com a configuração do gás nobre Ar.
    Além disso, ambos completam um octeto em seus orbitais de valência s^2p^6, alcançando configuração estável. Esse padrão idêntico de preenchimento s^2p^6 justifica chamá-los de isoeletrônicos no sentido de terem configuração de subníveis equivalente.

Resposta

a) \mathrm{Na}^+:\;1s^2\,2s^2\,2p^6. \mathrm{Cl}^-:\;1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6. b) Ambos alcançam o arranjo s^2p^6 (octeto) em suas camadas, isto é, têm preenchimento idêntico de orbitais, por isso são chamados de isoeletrônicos.

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