Escreva e configuração eletrônica dos estados fundamentais de (a) Ca; (b) Pd^2+.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que pede as configurações eletrônicas dos estados fundamentais de dois elementos: o cálcio ( Ca) e o íon de paládio com carga +2 ( Pd^2+). Vamos precisar saber como os elétrons se distribuem nos átomos e íons, usando princípios como o da construção (Aufbau), a regra de Hund e o princípio da exclusão de Pauli.

Passo 2

Primeiro, vamos fazer a configuração eletrônica do cálcio neutral ( Ca). O cálcio tem número atômico 20, ou seja, possui 20 elétrons. A configuração eletrônica mostra como esses elétrons se distribuem nas diferentes camadas e subníveis de energia.

Passo 3

Usamos o princípio da construção para preencher os orbitais na ordem crescente de energia: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, etc. Cada subnível tem um número máximo de elétrons: s tem 2, p tem 6, d tem 10.

Passo 4

Vamos preencher o cálcio:
  • 1s²² (2 elétrons)
  • 2s²² (2 elétrons)
  • 2p⁶ (6 elétrons)
  • 3s²² (2 elétrons)
  • 3p⁶ (6 elétrons)
  • 4s²² (2 elétrons)
Totalizando 20 elétrons.

Passo 5

Então, a configuração eletrônica do cálcio é:
Ca: 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s² ²²²²

Passo 6

Agora, vamos para o íon Pd^2+. O paládio (Pd) tem número atômico 46, então o átomo neutro tem 46 elétrons. Como é um íon com carga +2, ele perdeu 2 elétrons, ficando com 44 elétrons.

Passo 7

A configuração eletrônica do paládio neutral é um pouco mais complexa por causa dos elétrons nos subníveis 4d. No entanto, para simplificar, consideramos:
Pd: [Kr], 4d^10, 5s^0
Note que, apesar do usual preenchimento, o paládio tem uma configuração estável com 10 elétrons no subnível 4d e nenhum no 5s.

Passo 8

Como o íon Pd^2+ perdeu 2 elétrons, eles são removidos primeiro do subnível de maior energia, que no caso é o 4d. Então, removemos 2 elétrons de 4d:
Pd^2+: [Kr], 4d^8

Resposta

(a) A configuração eletrônica do Ca é 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s²²²²².
(b) A configuração eletrônica do Pd^2+ é [Kr], 4d^8.

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