(FcmPB 2016)
O titânio é um elemento que apresenta grande resistência mecânica, com ponto de fusão relativamente alto, fazendo com que seja útil como um metal refratário. Tais características fazem com que seja muito resistente contra os tipos usuais de fadiga. Com relação ao titânio e sua configuração eletrônica, analise as afirmativas abaixo.
I. É um metal representativo da classificação periódica.
II. Apresenta dois elétrons desemparelhados, no estado fundamental.
III. O íon Ti2+ possui configuração 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2, no estado fundamental.
Vamos analisar as afirmações.
I. É um metal representativo da classificação periódica.
Para identificarmos um elemento nós precisamos descobrir sua localização na tabela e para tanto nós precisamos de sua distribuição eletrônica.
Nós utilizamos o diagrama de Pauling (dita a ordem de disposição dos elétrons na eletrosfera)
Ela deu o número atômico Z = 22.
Mas nós sabemos que a distribuição eletrônica dispõe os
elétrons nos níveis e subníveis atômicos, não tem nada a ver com prótons, e nós só temos o número atômico.
Sem problema, no átomo neutro a quantidade de elétrons é igual a quantidade de prótons, logo ele tem 22 elétrons.
1
Agora é só seguir a seta do diagrama e preencher os subníveis até atingirmos a quantidade desejada de elétrons, veja: os 2 primeiros elétrons estão localizados em 1s
22Ti = 1s2
depois temos o subnível 2s, portanto temos mais 2 elétrons
22Ti = 1s2 2s2
6 elétrons no subnível 2p
22Ti = 1s2 2s2 2p6
e assim nós iremos até completarmos os 22 elétrons
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 ⮶
A distribuição termina no subnível
d e isto é importante.
A tabela periódica pode ser dividida em duas grandes categorias: elementos representativos e de transição.
Este último ainda pode ser subdividido em elementos de transição externa e interna
Os elementos ainda foram arrumados de acordo com seus números atômicos, o que levou a uma organização notável: as distribuições eletrônicas de
todos os elementos das 2 primeiras colunas terminam no subnível s
as distribuições de
todos os elementos do bloco de transição externa terminam no subnível d
no bloco de transição interna,
todas as distribuições terminam no subnível f
e
todas as distribuições dos elementos representativos no lado direito da tabela terminam no subnível p (excetuando-se o hélio, cuja distribuição é 1s
2)
Como ela termina no subnível
d, o titânio é um metal de
transição.
II. Apresenta dois elétrons desemparelhados, no estado fundamental.
A eletrosfera de um átomo é dividida em níveis e subníveis.
Os subníveis por sua vez têm orbitais, regiões da eletrosfera com a maior probabilidade de encontrarmos os elétrons.
s possui apenas 1
p possui 3 orbitais em formato de hélice, 1 em cada eixo
e assim por diante.
A bem da simplicidade convencionou-se representar cada orbital como uma caixa
e cada uma recebe um número de -l a +l (l é o subnível).
Veja, o subnível s (l = 0) possui 1 orbital, portanto tem "1 caixa"
numerada de -0 a +0, ou seja, 0
O subnível p (l = 1) possui 3 orbitais, portanto tem "3 caixas"
numerada de -1 a +1
O subnível d (l = 2) possui 5 orbitais
e f (l = 3) tem 7 orbitais
De acordo com a
regra de Hund ou
regra da máxima multiplicidade, primeiro nós colocamos um elétron em cada orbital, como nós só temos 2 elétrons, a distribuição fica assim
Quando o elétron está sozinho no orbital dizemos que ele está
desemparelhado, portanto sim, ele tem 2 elétrons desemparelhados.
III. O íon Ti
, no estado fundamental.
Nós já temos a distribuição do titânio, só precisamos remover 2 elétrons, nós sempre removemo-os da camada + externa, neste caso a camada 4
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2
1: como a questão não falou nada sobre a carga do átomo, podemos considerá-lo eletricamente neutro.
