Escreva as configurações eletrônicas das seguintes espécies químicas: íon cobre(I), íon cobre(II) e íon magnésio(II). Vale destacar que o cobre e o magnésio apresentam número atômico igual a 29 e 12, respectivamente. Leve em consideração a seguinte ordenação dos níveis de energia: 1 s <2 s<2 p<3 s<3 p<4 s<3 d. O princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund não podem ser violados.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de configurações eletrônicas! A gente precisa escrever as configurações para três espécies químicas: íon cobre(I), íon cobre(II) e íon magnésio(II). Para isso, vamos usar o conceito de número atômico, que indica quantos prótons tem um átomo, igual a 29 para o cobre e 12 para o magnésio. Também vamos seguir a ordem dos níveis de energia fornecida e respeitar o princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é configuração eletrônica. É a maneira de distribuir os elétrons nos diferentes orbitais de um átomo. Cada orbital tem um nível de energia específico, e os elétrons se organizam de acordo com a ordem crescente de energia dos orbitais: .

Passo 3

Vamos lembrar do princípio de exclusão de Pauli, que diz que cada orbital pode conter no máximo dois elétrons com spins opostos. Já a regra de Hund estabelece que, ao preencher orbitais de mesma energia (como os três orbitais ), os elétrons primeiro ocupam orbitais vazios com spins paralelos antes de se emparelharem.

Passo 4

Vamos começar com o íon cobre(I). O cobre neutro tem 29 elétrons. Como o íon cobre(I) perdeu um elétron, ele terá 28 elétrons. Distribuindo esses elétrons nos orbitais seguindo a ordem de energia:
Cu^+ : 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^1, 3d^10

Passo 5

Agora, o íon cobre(II). Aqui, o cobre perde dois elétrons, ficando com 27 elétrons. Seguindo a mesma ordem de preenchimento:
Cu^2+ : 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^9
Note que os elétrons são removidos primeiro dos orbitais de maior energia (4s antes dos 3d).

Passo 6

Por fim, vamos ao íon magnésio(II). O magnésio neutro tem 12 elétrons. Sendo um íon Mg^2+ : 1s^2, 2s^2, 2p^6 , ele perdeu dois elétrons, ficando com 10 elétrons. A configuração fica:

Resposta

As configurações eletrônicas são:
Cu^+ : 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^1, 3d^10
Cu^2+ : 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^9
Mg^2+ : 1s^2, 2s^2, 2p^6

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