Use a notação spdf para mostrar a configuração eletrônica de todas as espécies.
Apresente os elétrons em um átomo de prata.
Apresente os elétrons em um átomo de prata.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas (vou listar para ficar bem claro):
- Mostrar, usando a notação
, , , (spdf), a configuração eletrônica das espécies relacionadas à prata. - Apresentar os elétrons em um átomo de prata.
Informações que o enunciado dá ou que precisamos assumir (sem pedir nada a mais):
- O número atômico da prata é
. Isso significa que um átomo neutro de prata tem elétrons.
Passo 2
Regras básicas que vamos usar (explicadas de forma bem tranquila):
- Princípio da construção (Aufbau): os elétrons ocupam primeiro os orbitais de menor energia. A ordem usual de preenchimento que usaremos é:
Essa ordem pode ser memorizada pelo diagrama diagonal, mas aqui basta aplicar a sequência acima até somar
elétrons.
- Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo
elétrons com spins opostos. - Regra de Hund: dentro de um subnível (por exemplo,
ou ), primeiro coloca-se um elétron em cada orbital degenerado com spins paralelos antes de emparelhar elétrons.
Vou usar essas regras para preencher os orbitais um por um até alcançar
elétrons.
Passo 3
Preenchimento passo a passo (vou colocar em cada passo o orbital, quantos elétrons ele recebe e o total acumulado):
-
→ elétrons adicionados: . Total acumulado: . -
→ adicionados: . Total: . -
→ adicionados: . Total: . -
→ adicionados: . Total: . -
→ adicionados: . Total: . -
→ adicionados: . Total: . -
→ adicionados: . Total: . -
→ adicionados: . Total: . -
→ adicionados: . Total: . -
→ adicionados: . Total: .
Ao chegar em
teríamos
elétrons, que é 1 a mais do que
. Isso mostra que a sequência pura acima precisa de atenção no caso dos metais de transição: para a prata a configuração observada experimentalmente é diferente do preenchimento ingênuo porque há ganho de estabilidade com um subnível
completamente cheio. Por isso é importante verificar o caso específico da prata.
Passo 4
Contagem correta para a prata (
) e justificativa qualitativa:
- Se seguíssemos estritamente o preenchimento mostrado no passo anterior sem considerar estabilidade adicional, chegaríamos a algo como
ou dependendo da ordem. No entanto, experimentalmente e por razões de estabilidade eletrônica, a prata neutra tem a configuração em que o subnível fica completamente preenchido com elétrons e o elétron restante fica em . Isso porque um subnível completamente cheio ( ) confere estabilidade extra que compensa energeticamente tirar um elétron de . - Assim, a configuração eletrônica correta e aceita para o átomo neutro de prata é:
Aqui usei a notação de gás nobre:
representa a configuração de criptônio, que é
ou seja, os primeiros
elétrons estão condensados em
; os
elétrons restantes para chegar em
estão em
.
Passo 5
Explicação didática e prática para a prova (como justificar e lembrar isso na hora):
- Regra prática para metais de transição: ao formar íons, o elétron é removido primeiro do orbital
mais externo (por exemplo para Ag), mesmo que na escrita neutra o apareça antes de . Isso ocorre porque, ao ocupar orbitais, a energia relativa muda; na prata o orbital fica energeticamente mais estável quando completado. - Para decorar: muitos elementos de transição apresentam exceções ao preenchimento “estrito” do Aufbau quando um subnível
fica mais estável cheio ( ) ou meio-cheio ( ). A prata é um caso clássico: em vez de , a configuração real é .
Passo 6
Elétrons de valência e espécies iônicas comuns (útil para exercícios):
- No sentido químico, os elétrons “participantes” mais externos incluem
e também os elétrons do podem participar em química de ligação. Para contagem simples, costuma-se dizer que a prata tem elétron de valência (o ), embora os possam influenciar propriedades. - Espécies iônicas comuns da prata:
- Ao formar
, elimina-se um elétron preferencialmente do orbital . Então
- O íon
é raro, mas, se formar, teria
(a remoção segue primeiro do , depois de se necessário). - Ao formar
Passo 7
Resumo prático (como escrever rápido na prova e o que falar se perguntarem por que):
- Escreva diretamente a configuração com gás nobre:
. - Se pedirem justificativa: diga que a configuração com
é favorecida energeticamente porque um subnível completo dá estabilidade extra; é uma exceção comum à ordem de preenchimento “estrita”.
Resposta
Ag (neutro):
Ag :
Ag :
Ag
Ag