Elabore uma explicação para os seguintes fenômenos: (a) a configuração eletrônica do Cr é [Ar]
e não [Ar]
e (b) a configuração eletrônica do Ti é
mas do
é [Ar
.
Passo 1
Vamos lá! Temos dois fenômenos para explicar relacionados às configurações eletrônicas:
(a) Por que o cromo (Cr) tem configuração eletrônica [Ar]
e não [Ar]
?
(b) Por que o titânio (Ti) tem configuração eletrônica [Ar]
, mas o íon titânio
tem [Ar]
?
Para resolver isso, vamos precisar entender como os elétrons são distribuídos nos orbitais e por que certas configurações são mais estáveis que outras.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a ordem de preenchimento dos orbitais. Os elétrons preenchem os orbitais começando pelos de menor energia. Geralmente, a ordem é:
Então, antes de preencher o orbital
, os elétrons vão para o
. Por isso, elementos como Ti e Cr têm elétrons no
antes dos
.
Passo 3
Agora, vamos entender por que o cromo prefere ter
em vez de
.
Os elétrons nos orbitais
têm uma característica especial: eles preferem estar distribuídos de forma a maximizar o número de elétrons desemparelhados. Isso aumenta a estabilidade do átomo devido à repulsão eletrônica reduzida.
No caso do Cr:
- [Ar]
teria dois elétrons no e quatro no , totalizando quatro elétrons no . - [Ar]
tem um elétron no e cinco no , totalizando cinco elétrons desemparelhados no .
Ter cinco elétrons desemparelhados no
torna o cromo mais estável, então ele prefere essa configuração.
Passo 4
Agora, vamos ao titânio e seu íon
.
O titânio neutro tem a configuração [Ar]
. Quando ele perde dois elétrons para formar o íon
, os elétrons são removidos primeiro do orbital
, porque ele está mais distante do núcleo e é menos estabilizado após o preenchimento do
.
Então, removendo dois elétrons do
, ficamos com:
Isso explica por que o íon
não tem mais elétrons no
.
Resposta
(a) O cromo tem a configuração [Ar]
em vez de [Ar]
porque essa distribuição maximiza os elétrons desemparelhados no
, aumentando a estabilidade.
(b) O titânio tem [Ar]
, mas ao formar
, perde os dois elétrons do
, resultando em [Ar]
.
Exercícios relacionados
O comprimento de onda
é observado em um espectro de hidrogênio para uma transição que termina no nível
. Qual o valor
para o nível inicial do elétron?
Escrevam as configurações eletrônicas dos seguintes íons isolados:
, e
. Indique quantos elétrons desemparelhados cada um têm e classifique-os como diamagnético e paramagnéticos?
Dê o nome e o símbolo para cada um dos átomos que têm no estado fundamental a seguinte configuração eletrônica no nível mais externo.
a) ;
b) ;
c) ;
d) ;
e) ;
f) .
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Qual elemento em cada par tem maior energia de ionização e por quê?
a) S ou P
b) K ou Cu .
a) S ou P
b) K ou Cu .