Qual a configuração eletrônica do In no estado fundamental? Faça a configuração segundo regra de Hund (quadriculas) para os dois niveis mais externos, organizando em niveis crescentes de energia. Observaçâo: indique o tipo dos orbitais em cada nível de energia. Classifique o In enquanto paramagnético ou diamagnético
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta quer saber qual é a configuração eletrônica do Índio (símbolo In) no estado fundamental. Vamos usar a regras de distribuição de elétrons, especialmente a Regra de Hund, para organizar os elétrons nos orbitais dos dois níveis de energia mais externos. Além disso, vamos identificar o tipo de orbitais em cada nível e classificar o Índio como paramagnético ou diamagnetico. Para isso, precisamos saber o número de elétrons do Índio e como eles se distribuem nos diferentes orbitais.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quantos elétrons o Índio tem. O Índio tem 49 elétrons, já que seu número atômico é 49. A configuração eletrônica mostra como esses elétrons estão distribuídos nas camadas ao redor do núcleo do átomo.
Passo 3
Para distribuir os elétrons, seguimos a Regra de Aufbau, que nos diz a ordem em que os orbitais são preenchidos, e a Regra de Hund, que ajuda a distribuir os elétrons igualmente em orbitais de mesma energia antes de emparelhar. Também usamos a Regra de Pauli, que diz que cada orbital pode conter no máximo dois elétrons com spins opostos.
Passo 4
Vamos começar preenchendo os orbitais na ordem de menor para maior energia:
- 1s: 2 elétrons
- 2s: 2 elétrons
- 2p: 6 elétrons
- 3s: 2 elétrons
- 3p: 6 elétrons
- 4s: 2 elétrons
- 3d: 10 elétrons
- 4p: 6 elétrons
- 5s: 2 elétrons
- 4d: 10 elétrons
- 5p: 1 elétron
Passo 5
Juntando tudo, a configuração eletrônica completa do Índio é:
Passo 6
Agora, vamos focar nos dois níveis de energia mais externos, que são os níveis n = 4 e n = 5.
- Nível 5:
- 5s: 2 elétrons
- 5p: 1 elétron
- Nível 4:
- 4s: 2 elétrons
- 4d: 10 elétrons
- 4p: 6 elétrons
Passo 7
Aplicando a Regra de Hund nos orbitais do nível 5 e 4:
- 5s: O orbital s só tem um tipo, então os dois elétrons estão emparelhados.
- 5p: Os três orbitais p recebem um elétron cada antes de emparelhar, mas como só temos 1 elétron, ele fica no primeiro orbital p.
No nível 4, todos os orbitais estão completamente preenchidos, então os elétrons estão emparelhados.
Passo 8
Identificando os tipos de orbitais:
- Nível 5:
- s: orbital esférico
- p: orbitais com forma de halteres
- Nível 4:
- s: orbital esférico
- d: orbitais mais complexos com forma de quatro lobos
- p: orbitais com forma de halteres
Passo 9
Por fim, vamos classificar o Índio como paramagnético ou diamagnetico. Isso depende de ter ou não elétrons desemparelhados:
- Diamagnético: todos os elétrons estão emparelhados.
- Paramagnético: há elétrons desemparelhados.
No caso do Índio, no nível 5p temos 1 elétron desemparelhado.
Resposta
A configuração eletrônica do Índio no estado fundamental é:
Os dois níveis de energia mais externos (n = 4 e n = 5) possuem orbitais do tipo s, p e d no nível 4, e s e p no nível 5. O Índio é paramagnético devido à presença de um elétron desemparelhado no orbital 5p.