Use a notação spdf para mostrar a configuração eletrônica de todas as espécies.
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 s, p, d, f (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 Z=47. Isso significa que um átomo neutro de prata tem 47 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:
1s,\;2s,\;2p,\;3s,\;3p,\;4s,\;3d,\;4p,\;5s,\;4d,\;5p,\;6s,\;4f,\;5d,\;\dots
Essa ordem pode ser memorizada pelo diagrama diagonal, mas aqui basta aplicar a sequência acima até somar 47 elétrons.
  • Princípio de exclusão de Pauli: cada orbital comporta no máximo 2 elétrons com spins opostos.
  • Regra de Hund: dentro de um subnível (por exemplo, p ou d), 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 47 elétrons.

Passo 3

Preenchimento passo a passo (vou colocar em cada passo o orbital, quantos elétrons ele recebe e o total acumulado):
  • 1s^2 → elétrons adicionados: 2. Total acumulado: 2.
  • 2s^2 → adicionados: 2. Total: 4.
  • 2p^6 → adicionados: 6. Total: 10.
  • 3s^2 → adicionados: 2. Total: 12.
  • 3p^6 → adicionados: 6. Total: 18.
  • 4s^2 → adicionados: 2. Total: 20.
  • 3d^{10} → adicionados: 10. Total: 30.
  • 4p^6 → adicionados: 6. Total: 36.
  • 5s^2 → adicionados: 2. Total: 38.
  • 4d^{10} → adicionados: 10. Total: 48.
Ao chegar em 4d^{10} teríamos 48 elétrons, que é 1 a mais do que Z=47. 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 d completamente cheio. Por isso é importante verificar o caso específico da prata.

Passo 4

Contagem correta para a prata ( Z=47) e justificativa qualitativa:
  • Se seguíssemos estritamente o preenchimento mostrado no passo anterior sem considerar estabilidade adicional, chegaríamos a algo como \dots 5s^2\,4d^9 ou \dots 5s^2\,4d^{10} dependendo da ordem. No entanto, experimentalmente e por razões de estabilidade eletrônica, a prata neutra tem a configuração em que o subnível 4d fica completamente preenchido com 10 elétrons e o elétron restante fica em 5s. Isso porque um subnível d completamente cheio ( d^{10}) confere estabilidade extra que compensa energeticamente tirar um elétron de 5s.
  • Assim, a configuração eletrônica correta e aceita para o átomo neutro de prata é:
\text{Ag (neutro)}:\quad [\text{Kr}]\,4d^{10}\,5s^{1}.
Aqui usei a notação de gás nobre: [\text{Kr}] representa a configuração de criptônio, que é
[\text{Kr}] = 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}\,3p^{6}\,4s^{2}\,3d^{10}\,4p^{6},
ou seja, os primeiros 36 elétrons estão condensados em [\text{Kr}]; os 11 elétrons restantes para chegar em 47 estão em 4d^{10}\,5s^{1}.

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 s mais externo (por exemplo 5s para Ag), mesmo que na escrita neutra o s apareça antes de d. Isso ocorre porque, ao ocupar orbitais, a energia relativa muda; na prata o orbital 4d fica energeticamente mais estável quando completado.
  • Para decorar: muitos elementos de transição apresentam exceções ao preenchimento “estrito” do Aufbau quando um subnível d fica mais estável cheio ( d^{10}) ou meio-cheio ( d^5). A prata é um caso clássico: em vez de [Kr]\,4d^9\,5s^2, a configuração real é [Kr]\,4d^{10}\,5s^1.

Passo 6

Elétrons de valência e espécies iônicas comuns (útil para exercícios):
  • No sentido químico, os elétrons “participantes” mais externos incluem 5s^1 e também os elétrons do 4d^{10} podem participar em química de ligação. Para contagem simples, costuma-se dizer que a prata tem 1 elétron de valência (o 5s^1), embora os 4d possam influenciar propriedades.
  • Espécies iônicas comuns da prata:
    • Ao formar Ag^{+}, elimina-se um elétron preferencialmente do orbital 5s. Então
    Ag^{+}:\quad [\text{Kr}]\,4d^{10}.
    • O íon Ag^{2+} é raro, mas, se formar, teria
    Ag^{2+}:\quad [\text{Kr}]\,4d^{9}.(a remoção segue primeiro do 5s, depois de 4d se necessário).

Passo 7

Resumo prático (como escrever rápido na prova e o que falar se perguntarem por que):
  • Escreva diretamente a configuração com gás nobre: [\text{Kr}]\,4d^{10}\,5s^{1}.
  • Se pedirem justificativa: diga que a configuração com 4d^{10}\,5s^{1} é favorecida energeticamente porque um subnível d completo dá estabilidade extra; é uma exceção comum à ordem de preenchimento “estrita”.

Resposta

Ag (neutro): [\text{Kr}]\,4d^{10}\,5s^{1}
Ag ^+: [\text{Kr}]\,4d^{10}
Ag ^{2+}: [\text{Kr}]\,4d^{9}

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