Dê as configurações eletrônicas dos elementos neutros e íons abaixo : Bi(Z=83)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para darmos as configurações eletrônicas do elemento neutro e de seus íons, no caso do Bismuto (Bi) que tem número atômico Z=83. Vamos precisar entender como os elétrons se distribuem nos orbitais dos átomos para saber como configurar isso direitinho.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a configuração eletrônica descreve como os elétrons estão organizados ao redor do núcleo de um átomo. Para isso, usamos o Princípio de Aufbau, que nos diz para preencher os níveis de energia dos orbitais começando pelos de menor energia.

Passo 3

O número atômico do Bismuto é 83, o que significa que um átomo neutro de Bi tem 83 elétrons. Vamos distribuir esses elétrons nos diferentes orbitais seguindo a ordem de preenchimento:
  1. Camada 1 (n=1): Pode conter até 2 elétrons no orbital 1s.
  2. Camada 2 (n=2): Pode conter até 8 elétrons nos orbitais 2s e 2p.
  3. Camada 3 (n=3): Pode conter até 18 elétrons nos orbitais 3s, 3p, e 3d.
  4. Camada 4 (n=4): Pode conter até 32 elétrons nos orbitais 4s, 4p, 4d, e 4f.
  5. Camada 5 (n=5): Continua a distribuição conforme necessário.

Passo 4

Vamos agora preencher essas camadas com os 83 elétrons do Bi:
  • 1s²: 2 elétrons
  • 2s² 2p⁶: 8 elétrons (total 10)
  • 3s² 3p⁶ 3d¹⁰: 18 elétrons (total 28)
  • 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴: 32 elétrons (total 60)
  • 5s² 5p³: 5 elétrons (total 83)

Passo 5

Assim, a configuração eletrônica do átomo neutro de Bismuto é:
Bi,:, [Xe],4f^14,5d^10,6s^2,6p^3
Aqui, [Xe] representa a configuração do gás nobre Xe (Xenônio), que serve como um “atalho” para simplificar a escrita.

Passo 6

Agora, se quisermos considerar os íons do Bismuto, precisamos saber a carga desses íons. O Bismuto geralmente forma íons com cargas +3 e +5. Vamos focar no íon mais comum, que é o Bi^3+.
Ao formar um íon positivo, o átomo perde elétrons. No caso do Bi^3+, ele perde 3 elétrons dos orbitais de menor energia (os orbitais 6p).

Passo 7

Removendo 3 elétrons dos 6p, a configuração eletrônica do íon Bi^3+ fica:
Bi^3+,:, [Xe],4f^14,5d^10,6s^2

Resposta

A configuração eletrônica do átomo neutro de Bismuto é:
Bi,:, [Xe],4f^14,5d^10,6s^2,6p^3
E a configuração eletrônica do íon Bi^3+ é:
Bi^3+,:, [Xe],4f^14,5d^10,6s^2

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