Usando somente a tabela periódica, dê as configurações eletrônicas nos estados fundamentais de: a) Al^3+, b) Ca^2+, c) Rb^+, d) O^2-, e) Br^-, f) Ti^2+, g) Mn^3+

Passo 1

Beleza, primeiro a parada do enunciado: a gente precisa encontrar a configuração eletrônica, no estado fundamental, de vários íons usando só a tabela periódica. O conteúdo envolvido aqui é “Configuração eletrônica” e “Princípio de Aufbau” (além das regras de remoção de elétrons em cátions e adição em ânions). Vamos precisar:
  • Saber o número atômico de cada elemento (pra número de elétrons no neutro).
  • Montar a configuração neutra seguindo Aufbau, Pauli e Hund.
  • Para cátions, tirar elétrons primeiro do orbital com maior número quântico principal (normalmente o ns antes do (n–1)d).
  • Para ânions, simplesmente adicionar elétrons ao próximo orbital disponível conforme aufbau.
A partir de agora, passo a passo pra cada íon, sem pular etapas e explicando a teoria na hora.

Passo 2

Íon Al^3+
  1. Alumínio neutro tem Z = 13 elétrons.
  2. Configuração neutra: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^1
    3. Para formar Al^3+, tiramos 3 elétrons. A regra é: primeiro sai o elétron do nível de maior n (aqui 3p), depois do 3s.
    - Tira 1 e⁻ do 3p → sobra 3p^0
    - Tira 2 e⁻ do 3s → sobra 3s^0
    4. Fica só:
    1s^2,2s^2,2p^6
  3. Que, em notação de gás nobre, é o mesmo que [Ne].

Passo 3

Íon Ca^2+
  1. Cálcio neutro: Z = 20. Configuração neutra: [Ar];4s^2
    2. Para Ca^2+, tiramos 2 elétrons do 4s (porque é o orbital de maior n = 4).
    3. Depois de remover os 2, sobra só:
    [Ar]

Passo 4

Íon Rb^+
  1. Rúbidio neutro: Z = 37 → configuração: [Kr];5s^1
    2. Para o cátion Rb^+, tira 1 elétron do 5s.
    3. Resultado:
    [Kr]

Passo 5

Íon O^2-
  1. Oxigênio neutro: Z = 8. Configuração neutra: 1s^2,2s^2,2p^4
    2. Para o ânion O^2-, adiciona 2 elétrons. Eles entram no 2p (seguindo Aufbau e Hund). Fica:
    1s^2,2s^2,2p^6
  2. Que é igual a configuração de [Ne].

Passo 6

Íon Br^-
  1. Bromo neutro: Z = 35 → [Ar];4s^2,3d^10,4p^5
    2. Para Br^-, adiciona 1 elétron no 4p, completando-o:
    [Ar];4s^2,3d^10,4p^6
  2. Isso corresponde a [Kr].

Passo 7

Íon Ti^2+
  1. Titânio neutro: Z = 22 → [Ar];4s^2,3d^2
    2. Para formar Ti^2+, retira 2 elétrons. A regra de cátions manda tirar primeiro do 4s:
    - Remove 2 e⁻ do 4s → 4s^0
    3. Fica:
    [Ar];3d^2

Passo 8

Íon Mn^3+
  1. Manganês neutro: Z = 25 → [Ar];4s^2,3d^5
    2. Para Mn^3+, tiramos 3 elétrons. Saem primeiro os 2 do 4s, depois 1 do 3d:
    - 4s^2 to 4s^0 (tira 2)
    - 3d^5 to 3d^4 (tira mais 1)
    3. Resultado:
    [Ar];3d^4

Resposta

a) Al^3+: 1s^2,2s^2,2p^6; (ou [Ne])
b) Ca^2+: [Ar]
c) Rb^+: [Kr]
d) O^2-: 1s^2,2s^2,2p^6; (ou [Ne])
e) Br^-: [Kr]
f) Ti^2+: [Ar],3d^2
g) Mn^3+: [Ar],3d^4

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