a) Monte o diagrama de Aufbau de níveis e subníveis de energia para o átomo de Ni no estado fundamental e para o íon Ni^2+.

Passo 1

Beleza, então o exercício pede para a gente montar o diagrama de Aufbau para o átomo de Níquel (Ni) no estado fundamental e para o íon Ni^2+. A matéria que estamos lidando aqui é a estrutura eletrônica dos átomos, mais especificamente como os elétrons estão distribuídos nos níveis e subníveis de energia. Para resolver isso, vamos precisar entender a ordem de preenchimento dos orbitais segundo o princípio de Aufbau, além de considerar as regras de Hund e o princípio da exclusão de Pauli.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o número atômico do Níquel. O Ni tem 28 elétrons, já que o número atômico é 28. No estado fundamental, esses elétrons vão preencher os orbitais de menor energia primeiro. A ordem de preenchimento dos orbitais segue a regra de Aufbau, que nos diz a sequência: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, etc.

Passo 3

Vamos distribuir os 28 elétrons do Ni seguindo a ordem dos orbitais:
  • 1s: Pode conter até 2 elétrons.
  • 2s: Mais 2 elétrons.
  • 2p: Até 6 elétrons.
  • 3s: Mais 2 elétrons.
  • 3p: Até 6 elétrons.
  • 4s: 2 elétrons.
  • 3d: Os elétrons restantes.
Então, preenchendo:
  • 1s^2
  • 2s^2
  • 2p^6
  • 3s^2
  • 3p^6
  • 4s^2
  • 3d^8

Passo 4

Agora, vamos montar o diagrama de Aufbau para o Ni no estado fundamental. Imagine uma sequência ascendente onde os orbitais são preenchidos de baixo para cima conforme a energia aumenta:
3d ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
4s ↑↓
3p ↑↓ ↑↓ ↑↓
3s ↑↓
2p ↑↓ ↑↓ ↑↓
2s ↑↓
1s ↑↓
Cada seta representa um elétron, e os orbitais são preenchidos seguindo essa ordem.

Passo 5

Agora, vamos para o íon Ni^2+. Esse íon tem uma carga de +2, o que significa que perdeu 2 elétrons. Para íons positivos, os elétrons são removidos primeiro dos orbitais de maior energia. No caso do Ni, os elétrons são retirados primeiro do orbital 4s antes de retirar do 3d.
Então, retirando 2 elétrons do 4s, ficamos com:
  • 1s^2
  • 2s^2
  • 2p^6
  • 3s^2
  • 3p^6
  • 3d^8

Passo 6

Vamos montar o diagrama de Aufbau para o Ni^2+:
3d ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
3p ↑↓ ↑↓ ↑↓
3s ↑↓
2p ↑↓ ↑↓ ↑↓
2s ↑↓
1s ↑↓
Percebemos que os elétrons do 4s foram removidos, refletindo a perda de carga positiva no íon.

Resposta

O diagrama de Aufbau para o átomo de Níquel (Ni) no estado fundamental é:
3d ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
4s ↑↓
3p ↑↓ ↑↓ ↑↓
3s ↑↓
2p ↑↓ ↑↓ ↑↓
2s ↑↓
1s ↑↓
E para o íon Ni^2+, o diagrama é:
3d ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
3p ↑↓ ↑↓ ↑↓
3s ↑↓
2p ↑↓ ↑↓ ↑↓
2s ↑↓
1s ↑↓

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