Dê a configuração eletrônica e calcule a multiplicidade dos átomos ou íons a seguir no estado fundamental:
Passo 1
Beleza, vamos resolver o exercício que pede para determinar a configuração eletrônica e calcular a multiplicidade do íon
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
tem. O cálcio (Ca) tem número atômico Z = 20, ou seja, 20 prótons e, no estado neutro, 20 elétrons. Como estamos falando do íon
, 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
é:
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:
onde S é o número de spins não pareados. Aqui, S = 0 porque não há elétrons desacoplados.
Resposta
A configuração eletrônica do
é
e sua multiplicidade no estado fundamental é 1.
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