Escrevam as configurações eletrônicas dos seguintes íons isolados: B^3+, Cu^2+ e Cd^2+. Quantos elétrons desemparelhados cada um têm?

Passo 1

Beleza, galera! A gente vai resolver um exercício de química sobre configurações eletrônicas de íons isolados: B^3+, Cu^2+ e Cd^2+. Além disso, vamos descobrir quantos elétrons estão desemparelhados nesses íons. Para isso, precisamos saber como escrever as configurações eletrônicas dos elementos neutros e entender como elas mudam quando o átomo perde elétrons para formar íons positivos.

Passo 2

Vamos começar com o íon B^3+. Primeiro, identificamos o elemento neutro, que é o boro (B). O boro tem número atômico 5, ou seja, 5 elétrons. A configuração eletrônica do boro neutro é:
1s^2, 2s^2, 2p^1
Quando o boro forma um íon B^3+, ele perde 3 elétrons. A perda ocorre primeiro nos orbitais de maior energia, que são os orbitais 2p e 2s. Então, removemos 2 elétrons do 2s e 1 elétron do 2p:
1s^2
Agora, só temos dois elétrons no orbital 1s. Como ambos estão emparelhados, o B^3+ não tem elétrons desemparelhados.

Passo 3

Agora, vamos para o íon Cu^2+. O cobre (Cu) tem número atômico 29. A configuração eletrônica do cobre neutro é um pouco especial por causa da estabilidade dos orbitais d:
[Ar], 3d^10, 4s^1
Quando forma Cu^2+, o cobre perde dois elétrons. Primeiro, retira o elétron do orbital 4s e depois um do 3d:
[Ar], 3d^9
Agora, no orbital 3d^9, temos um elétron a menos no subnível d. Isso resulta em um elétron desemparelhado:
  • Número de elétrons desemparelhados: 1

Passo 4

Por último, vamos analisar o íon Cd^2+. O cádmio (Cd) tem número atômico 48. Sua configuração eletrônica é:
[Kr], 4d^10, 5s^2
Ao formar Cd^2+, o cádmio perde dois elétrons, que são os do orbital 5s:
[Kr], 4d^10
Com os 10 elétrons no subnível 4d, todos estão emparelhados, então o Cd^2+ não possui elétrons desemparelhados.

Resposta

  • B^3+: 1s^2 — 0 elétrons desemparelhados.
  • Cu^2+: [Ar], 3d^9 — 1 elétron desemparelhado.
  • Cd^2+: [Kr], 4d^10 — 0 elétrons desemparelhados.

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Elemento 1^a II 2^a E I 3^a cdot E I 4^a cdot E I
V 578 1817 2745 11578
W 419 3051 4412 5877
X 1086 2353 4621 6223
Y 496 4563 6913 9544
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