O íon Sc^3+ (escândio, Z=21 ) é formado pela remoção de três elétrons de um átomo neutro de escândio. Determine a configuração eletrônica do íon Sc^3+ e explique como os números quânticos dos elétrons remanescentes são afetados pela ionização.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o íon Sc³⁺, que é o escândio com carga +3, formado removendo três elétrons de um átomo neutro. Nosso objetivo é descobrir como os elétrons ficam organizados nesse íon e entender como a remoção desses elétrons afeta os números quânticos dos elétrons que sobraram. Para resolver isso, vamos precisar saber como é a configuração eletrônica do átomo de escândio e como ela muda quando perdemos elétrons.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o escândio tem número atômico Z = 21, ou seja, tem 21 prótons e, em um estado neutro, também tem 21 elétrons. A configuração eletrônica do átomo de escândio neutro é:
Sc: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^1
Isso significa que os elétrons estão distribuídos em diferentes níveis e subníveis de energia.

Passo 3

Agora, quando formamos o íon Sc³⁺, estamos removendo três elétrons do átomo neutro. A regra geral para remoção de elétrons é que eles são retirados primeiro dos níveis de maior energia. No caso do escândio, os elétrons removidos vêm dos subníveis 4s e 3d, porque eles têm energia maior que os elétrons nos subníveis mais internos.

Passo 4

Então, vamos remover os três elétrons:
  1. Primeiro, removemos os dois elétrons do subnível 4s:
4s^2 4s^0
  1. Depois, removemos o elétron do subnível 3d:
3d^1 3d^0

Passo 5

Após remover esses três elétrons, a configuração eletrônica do íon Sc³⁺ fica assim:
Sc^3+: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6
Isso significa que o íon Sc³⁺ tem uma configuração eletrônica similar à do argônio, que é um gás nobre, tornando o íon mais estável.

Passo 6

Agora, sobre os números quânticos dos elétrons remanescentes: os números quânticos definem as propriedades dos elétrons em um átomo. Quando removemos elétrons durante a ionização, os elétrons que sobraram mantêm seus números quânticos originais, já que apenas alguns elétrons foram removidos. A remoção de elétrons não altera os números quânticos dos elétrons que permanecem nos níveis mais internos.

Resposta

A configuração eletrônica do íon Sc^3+ é:
Sc^3+: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6
Além disso, os números quânticos dos elétrons remanescentes permanecem inalterados pela ionização, já que apenas os elétrons dos subníveis 4s e 3d foram removidos.

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