Question

A oxidação do ferro gera um enorme prejuízo financeiro aos cofres públicos e às empresas, pois esse elemento químico quando exposto ao gás oxigênio e à umidade forma o óxido férrico Fe2O3, popularmente conhecido como ferrugem. Esse composto é formado pelos íons Fe3+ e O2–. Com base nas informações fornecidas, analise os itens a seguir:

(Dados:⁵⁶₂₆Fe e ¹⁶₈O) .
I. O subnível 3d do cátion Fe3+ apresenta 5 elétrons.
II. O ânion O2– apresenta o mesmo número de elétrons do átomo Ne (Z=10).
III. A distribuição em camadas para a espécie Fe3+ corresponde a 2-8-10-5.
IV. Os subníveis corretos da espécie Fe3+, no estado fundamental, é 4s2 3d6.

É correto afirmar que:
(A)Apenas I e II estão corretas.(B)Apenas I e III estão corretas.(C)Apenas II e IV estão corretas.(D)Apenas I, II e IV estão corretas.(E)Todas estão corretas.

Answer 1

I - 
O ferro no estado fundamental tem a seguinte distribuição eletrônica:
26Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
O íon Fe3+ tem 3 elétrons a menos que o Fe no estado fundamental.
Primeiro ordenamos a distribuição dos subníveis em ordem crescente:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Tirando 3 elétrons, vão ser 2 elétrons do subnível 4s e 1 elétron do subnível 3d, ficando:
26Fe3+:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5.
Portanto está correta.

II - 
A distribuição do O no estado fundamental é:
8O: 1s2 2s2 2p4
O íon O2- tem 2 elétrons a mais:
8O2-: 1s2 2s2 2p6, totalizando 10 elétrons, que é o mesmo número de elétrons do Ne, já que o número atômico do Ne é o mesmo que o número de elétrons, 10. Porque no estado fundamental, Z = e-.
Está correta.

III - 
A distribuição em camadas do Fe é:
K-2 L-8 M-14 N-2
O Fe3+ perde 3 elétrons, sendo 2 da camada N e 1 da camada M:
K-2 L-8 M-13 
Portanto essa tá errada.

IV - 
O Fe3+ no estado fundamental é o Fe, e já fizemos a sua distribuição antes, e o final da distribuição é 4s2 3d6.
Portanto está certo.

Letra d.