Dê a configuração eletrônica e calcule a multiplicidade dos átomos ou íons a seguir no estado fundamental: square
Ca^2+(Z=20)

Passo 1

Beleza, vamos resolver o exercício que pede para determinar a configuração eletrônica e calcular a multiplicidade do íon Ca^2+ no estado fundamental. Isso envolve conhecimentos de configuração eletrônica, que é a distribuição dos elétrons nos orbitais de um átomo ou íon, e de multiplicidade, que está relacionada aos estados de spin dos elétrons.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantos elétrons o íon Ca^2+ tem. O cálcio (Ca) tem número atômico Z = 20, ou seja, 20 prótons e, no estado neutro, 20 elétrons. Como estamos falando do íon Ca^2+, ele perdeu 2 elétrons, então temos 20 - 2 = 18 elétrons.

Passo 3

Agora, vamos distribuir esses 18 elétrons nos orbitais de acordo com a ordem de preenchimento dos níveis de energia. A sequência é: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p. Vamos preencher:
  • 1s: 2 elétrons
  • 2s: 2 elétrons
  • 2p: 6 elétrons
  • 3s: 2 elétrons
  • 3p: 6 elétrons
Totalizando 2 + 2 + 6 + 2 + 6 = 18 elétrons.

Passo 4

Assim, a configuração eletrônica do Ca^2+ é:
1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6

Passo 5

Para calcular a multiplicidade, precisamos olhar para os elétrons no último nível de energia, que neste caso é o nível 3p. Como todos os elétrons estão emparelhados nesse nível (há 6 elétrons em 3p, preenchendo os três orbitais p completamente), não há elétrons desemparelhados.

Passo 6

A multiplicidade é dada pela fórmula:
Mu
onde S é o número de spins não pareados. Aqui, S = 0 porque não há elétrons desacoplados.

Resposta

A configuração eletrônica do Ca^2+ é 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6 e sua multiplicidade no estado fundamental é 1.

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