Escreva as configurações eletrônicas para o titânio e para seu íon . Calcule a carga nuclear efetiva ( ) para o elétron mais externo em cada caso.

Passo 1

Beleza! A questão pede para escrever as configurações eletrônicas do titânio e do íon , além de calcular a carga nuclear efetiva ( ) para o elétron mais externo em cada caso. Vamos precisar entender como distribuir os elétrons nos orbitais e aplicar a fórmula do .

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a configuração eletrônica do titânio (Ti). O titânio tem número atômico 22, ou seja, 22 prótons e 22 elétrons. A gente organiza os elétrons nos orbitais seguindo a ordem de energia crescente:

Passo 3

Agora, para o íon , ele perdeu dois elétrons. Normalmente, os elétrons mais externos são os primeiros a sair, que no caso do titânio são os do orbital 4s. Então, a configuração eletrônica do fica:

Passo 4

Vamos calcular a carga nuclear efetiva ( ), que é a carga sentida pelo elétron mais externo. A fórmula é:
Onde é o número de prótons no núcleo e é o número de elétrons que fazem “escudo” protegendo o elétron mais externo.

Passo 5

Para o titânio neutro, o elétron mais externo está no 4s. Vamos contar quantos elétrons fazem escudo: são todos os elétrons das camadas internas até o 3p. Temos 18 elétrons nessa parte.
Então,

Passo 6

No íon , o elétron mais externo está no 3d. Os elétrons que fazem escudo são os mesmos das camadas internas: 18 elétrons.
Então,

Resposta

A carga nuclear efetiva ( ) para o elétron mais externo tanto no titânio quanto no íon é igual a 4 em ambos os casos.

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