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
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:
Passo 5
Agora, o íon cobre(II). Aqui, o cobre perde dois elétrons, ficando com 27 elétrons. Seguindo a mesma ordem de preenchimento:
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
, ele perdeu dois elétrons, ficando com 10 elétrons. A configuração fica:
Resposta
As configurações eletrônicas são: