Question

O Ferro é um metal de transição. Quantos elétrons não-emparelhados existem no átomo de ferro (número atômico = 26), no estado fundamental?

Answer 1

Vamos lá. Sabemos que o número atômico z = número de prótons, ou seja, o ferro tem 26 prótons. No estado fundamental, quando o elemento não tem cargas indicadas (+1,+2,-1...) significa que ele tem o mesmo número de prótons e elétrons. Fazendo a distribuição eletrônica dos 26 elétrons do ferro:

1s²,2s²,2$p^{6}$, 3s², 3$p^{6}$, 4s², 3$d^{6}$. Para respondermos a questão precisaremos lembrar que o subnível d tem 5 orbitais, e em cada orbital cabem 2 elétrons.

Porém existe uma regra para distribuir esses elétrons, que diz que você deve colocar 1 elétron no primeiro orbital, 1 no segundo orbital, assim por diante, até chegarmos no último orbital, que no caso é o quinto. Após distribuirmos 1 em cada, começamos a distribuir os segundos, completando os pares. Por isso, nesse caso do ferro, usaríamos 5 elétrons para preencher todos os 5 orbitais, sobraria 1 elétron, então 1 par conseguimos formar. No entanto os outros 4 orbitais ficarão apenas com 1 elétron dentro, ou seja, os elétrons ficarão desemparelhados, e é isso que a questão pede. R=4