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:
  1. 1s: 2 elétrons
  2. 2s: 2 elétrons
  3. 2p: 6 elétrons
  4. 3s: 2 elétrons
  5. 3p: 6 elétrons
  6. 4s: 2 elétrons
  7. 3d: 10 elétrons
  8. 4p: 6 elétrons
  9. 5s: 2 elétrons
  10. 4d: 10 elétrons
  11. 5p: 1 elétron

Passo 5

Juntando tudo, a configuração eletrônica completa do Índio é:
In: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^10, 4p^6, 5s^2, 4d^10, 5p^1

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:
In: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^10, 4p^6, 5s^2, 4d^10, 5p^1
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.

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