Configuração eletrônica de Fe, Fe2+ e fe3+ (leia isto primeiro)

Ferro (Fe) é um elemento químico que pertence a o grupo dos metais de transição na tabela periódica. É amplamente conhecido por sua importância in várias indústrias, incluindo construção, manufatura e medicina. A configuração eletrônica do ferro, especificamente dos íons Fe2+ e Fe3+, desempenha um papel crucial na compreensão suas propriedades químicas e reatividade. Em Este artigo, vamos nos aprofundar na configuração eletrônica de Fe, Fe2+ e Fe3+, explorando seu significado e implicações em contextos diferentes. Então, vamos mergulhar e desvendar os mistérios da configuração eletrônica do ferro.

Principais lições

• A configuração eletrônica de Fe, Fe2+ e Fe3+ pode ser determinada seguindo o princípio Aufbau, Regra de Hund e princípio de exclusão de Pauli.
• Fe tem a configuração eletrônica [Ar] 3d^6 4s^2, Fe2+ tem a configuração eletrônica [Ar] 3d^6 e Fe3+ tem a configuração eletrônica [Ar] 3d^5.
• A configuração eletrônica dos íons Fe2+ e Fe3+ é obtida removendo os elétrons do orbital 4s primeiro antes de removê-los do o orbital 3d.
• A configuração eletrônica de Fe, Fe2+ e Fe3+ influencia suas propriedades químicas e reatividade.

na tabela periódica. Ao estudar a configuração eletrônica, podemos desvendar o mundo fascinante de átomos e suas interações.

Configuração eletrônica de ferro (Fe)

Ferro (Fe) é um elemento fascinante que desempenha um papel crucial nossa vida cotidiana. De materiais de construção para indústria de transporte, o ferro é amplamente utilizado devido sua força e versatilidade. Entender a configuração eletrônica do ferro é essencial para compreender suas propriedades químicas e comportamento. Em Esta seção, exploraremos a configuração eletrônica padrão, configuração eletrônica de subnível e configuração eletrônica condensada e abreviada de ferro.

A. A configuração eletrônica padrão do ferro (Fe)

A configuração eletrônica padrão de um átomo descreve a distribuição de elétrons em seus vários níveis de energia e orbitais. Para o ferro (Fe), que tem um número atômico de 26, a configuração eletrônica padrão é a seguinte:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶

Vamos decompô-lo. O primeiro número representa o nível de energia principal (n), seguido por a carta indicador o tipo de subshell (s, p, d ou f) e, finalmente, o sobrescrito denota o número de elétrons em aquele subshell. No caso do ferro, a configuração eletrônica começa com o subnível 1s e vai enchendo aos poucos os subníveis subsequentes até atingir o subnível 3d.

Configuração eletrônica do estado fundamental do Fe

B. Configuração eletrônica de subnível de ferro (Fe)

Para nos aprofundarmos na configuração eletrônica do ferro, vamos nos concentrar em os subníveis. Os subníveis na configuração eletrônica do ferro são:

• 1s
• 2s
• 2p
• 3s
• 3p
• 3d

Cada subcamada pode segurar um número específico de elétrons. O subnível s pode segurar no máximo 2 elétrons, o subnível p pode conter no máximo 6 elétrons e o subnível d pode conter no máximo 10 elétrons. No caso do ferro, a subcamada 3d pode conter até 10 elétrons, mas em seu estado fundamental, só tem 6 elétrons.

C. Configuração Eletrônica Condensada e Abreviada do Ferro (Fe)

Embora a configuração eletrônica padrão forneça uma conta detalhada of a distribuição de elétrons em ferro, pode ser bastante longo. Para simplificar a representação, podemos usar configuração eletrônica condensada e abreviadas.

A configuração eletrônica condensada de ferro é escrito como:

[Ar] 4s² 3d⁶

O [Ar] representa a configuração eletrônica de o gás nobre argônio (Ar), que tem a mesma configuração eletrônica as as conchas internas preenchidas de ferro. usando notação de gás nobre, podemos condensar a configuração eletrônica e focar em o nível de energia mais externos.

Além disso, podemos abreviar ainda mais a configuração eletrônica indicando apenas o elétrons de valência. O elétrons de valência são os elétrons em o nível de energia mais externo, responsáveis ​​por as propriedades químicas e reatividade de um elemento. No caso do ferro, a configuração eletrônica abreviada é:

4s² 3d⁶

Esta notação enfatiza o elétrons de valência e o envolvimento deles nas reações químicas.

Entender a configuração eletrônica do ferro é crucial para compreender Está comportamento químico e sua capacidade de formar diferentes estados de oxidação. por saber o arranjo de elétrons, os cientistas podem prever a reatividade do elemento e suas interações com outros elementos.

Em conclusão, a configuração eletrônica do ferro fornece percepções valiosas para dentro sua estrutura atômica e propriedades químicas. A configuração eletrônica padrão, configuração eletrônica de subnível e configuração eletrônica condensada e abreviada todos contribuem para nosso entendimento of comportamento do ferro. Ao mergulhar em o mundo da configuração eletrônica do ferro, ganhamos uma apreciação mais profunda para este elemento essencial e seu papel in nossas vidas diárias.

Configuração de elétrons do estado fundamental Fe3+

Quando 3 elétrons são removidos do átomo de fe neutro, o íon fe3+ é formado. O estado fundamental fe3+ configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5. Os primeiros 2 elétrons são removidos do orbital 4s porque ele tem energia mais alta do que o orbital 3d e, em seguida, 1 elétron é removido do orbital 3d, fazendo a configuração eletrônica da camada de valência de fe3+ é 3d5.

Quando 3 elétrons são removidos do átomo de Fe, ele contém 5 elétrons na camada mais externa, ou seja, o orbital 3d tem 5 elétrons que está meio preenchido. Como o íon fe3+ tem um orbital 3d estável semipreenchido e também os orbitais 1s,2s, 3s preencheram 2 elétrons e o orbital 3p tem 6 elétrons estáveis ​​neles, é mais estável do que o átomo de fe, onde o átomo de fe tem 6 elétrons no orbital 3d.

Configuração eletrônica abreviada Fe3+

Para conhecer a abreviatura fe3+ configuração eletrônica antes de tudo, devemos conhecer a configuração eletrônica abreviada do átomo de fe. A configuração eletrônica fe abreviada é [Ar] 3d6 4s2. Ao contar os elétrons do orbital 1s ao 3p, descobrimos que há um número total de 18 elétrons e os substituímos escrevendo na forma de [Ar].

Quando 3 elétrons são realizados a partir do átomo fe, o íon fe3+ é formado e a configuração eletrônica do íon fe3+ na forma abreviada é [Ar] 3d5, ou seja, 2 elétrons são removidos do orbital 4s, pois é maior em energia do que o orbital 3d e então 1 elétron é removido do orbital 3d restante, tornando-o estável na configuração eletrônica semipreenchida do íon fe3+.

Configuração do Elétron Condensado Fe3+

Para conhecer o condensado fe3+ configuração eletrônica antes de tudo devemos conhecer a configuração eletrônica condensada do átomo de Fe. A configuração eletrônica condensada de fe é [Ar] 3d6 4s2. Ao contar os elétrons do orbital 1s ao 3p, descobrimos que há um número total de 18 elétrons.

Quando 3 elétrons são realizados a partir do átomo fe, o íon fe3+ é formado e a configuração eletrônica do íon fe3+ na forma condensada é [Ar] 3d5, ou seja, 2 elétrons são removidos do orbital 4s e 1 elétron é removido do orbital 3d restante, tornando-o estável semi- configuração eletrônica preenchida de íon fe3+.

Configuração de elétrons de gás nobre Fe3+

Quando 3 elétrons são removidos do átomo de fe neutro, o íon fe3+ é formado. O gás nobre fe3+ configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5. 1º 2 elétrons são removidos do orbital 4s porque ele tem energia mais alta que o orbital 3d e então 1 elétron removido do orbital 3d fazendo com que a configuração eletrônica da camada de valência de fe3+ seja 3d5.

Quando 3 elétrons são removidos do átomo de Fe, ele contém 5 elétrons na camada mais externa, ou seja, o orbital 3d tem 5 elétrons que está meio preenchido. Ao contar os elétrons de 1s a 3p, há um total de 18 elétrons, ou seja, fe3+ adquire a configuração de gás nobre mais próxima de [₁₈Ar] 3d5.

Configuração de elétrons do estado fundamental Fe2+

Quando 2 elétrons são removidos do átomo de fe neutro, o íon fe2+ é formado. O estado fundamental fe2+ configuração eletrônica de fe2+ é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6. 2 elétrons são removidos do orbital 4s, pois tem energia mais alta que o orbital 3d, fazendo com que a configuração eletrônica da camada de valência de fe2+ seja 3d6.

Quando 2 elétrons são removidos do átomo de Fe, ele contém 6 elétrons na camada mais externa, ou seja, o orbital 3d tem 6 elétrons. fe2+ é menos estável do que fe3+, pois fe2+ tem 6 elétrons na camada d, que é apenas 1 elétron a mais que a configuração d5 estável semipreenchida do íon fe2+. Também é menos estável do que o átomo de Fe devido à fato cada cobrado espécie é menos estável do que o átomo neutro.

Configuração eletrônica de subcamada Fe2+

we saber que o Fe elementar é neutro na natureza, também contém o mesmo número de elétrons, ou seja, tem 26 elétrons também. Distribuímos os 26 elétrons em várias subcamadas, o que é feito de acordo com o princípio aufbau. A configuração eletrônica da subcamada fe é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Quando 2 elétrons são removidos da subcamada 4s, o íon fe2+ é formado. A configuração eletrônica da subcamada de fe2+ é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6. A partir da configuração eletrônica da subcamada do íon fe2+, vemos que existem 2 elétrons na subcamada 1s,2 cada uma nas subcamadas 2s e 3s, 6 elétrons nas subcamadas 2p e 3p e 6 elétrons na última subcamada 3d.

Configuração do Elétron Condensado Fe2+

Para conhecer o condensado configuração eletrônica de fe2+ antes de tudo devemos conhecer a configuração eletrônica condensada do átomo de Fe. A configuração eletrônica condensada de fe é [Ar] 3d6 4s2. Ao contar os elétrons do orbital 1s ao 3p, descobrimos que há um número total de 18 elétrons.

Também sabemos que 18 elétrons estão presentes no gás nobre Ar e o substituímos na configuração eletrônica de fe escrevendo-o na forma de [Ar]. Quando 2 elétrons são realizados a partir do átomo de fe, o íon fe2+ é formado e a configuração eletrônica do íon fe2+ na forma condensada é [Ar] 3d6, ou seja, 2 elétrons são removidos do orbital 4s.

Configuração de elétrons de gás nobre Fe2+

Quando 2 elétrons são removidos do átomo de fe neutro, o íon fe2+ é formado. O gás nobre fe2+ configuração eletrônica de fe2+ é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6. Esses 2 elétrons são removidos do orbital 4s porque ele tem energia mais alta que o orbital 3d.

Quando 2 elétrons são removidos do átomo de Fe, ele contém 6 elétrons na camada mais externa, ou seja, o orbital 3d tem 6 elétrons. Ao contar os elétrons de 1s a 3p há um total de 18 elétrons, ou seja, fe2+ adquire a configuração de gás nobre mais próxima de [₁₈Ar] 3d6.

Prevendo a configuração eletrônica para íons Fe+4

Quando se trata de entender a configuração eletrônica dos íons, é importante saber que os íons são formados quando os átomos ganham ou perdem elétrons. No caso do íon Fe+4, estamos lidando com um íon de ferro que possui uma carga de +4. Para prever a configuração eletrônica de Fe+4, precisamos considerar a configuração eletrônica de o átomo de ferro neutro (Fe) e o número de elétrons que ganhou ou perdeu.

A configuração eletrônica de um átomo neutro de ferro (Fe) é 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6. Esta configuração nos diz que o ferro tem 26 elétrons distribuído em sua conchas de elétrons e subcamadas. No entanto, como o íon Fe+4 tem uma carga de +4, significa que perdeu 4 elétrons.

Para determinar a configuração eletrônica de Fe+4, começamos removendo os 4 elétrons da o átomo de ferro neutronível de energia mais alto, que é o subnível 4s. Isso nos deixa com a configuração eletrônica de Fe+4 como 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6.

O Papel da Configuração Eletrônica na Estabilidade de Íons

A configuração eletrônica de um íon desempenha um papel crucial na determinação sua estabilidade. No caso do Fe+4, a configuração eletrônica 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6 é significativa porque cumpre a estabilidade requisitos para o íon Fe+4.

Para entender porque esta configuração eletrônica é estável, precisamos considerar o conceito of a configuração do gás nobre. gases nobres, como o argônio (Ar), preencheram completamente conchas de elétrons e são conhecidos por sua estabilidade. Observando a configuração eletrônica do Fe+4, podemos ver que ele é abreviado como [Ar] 3d^6. Esta notação indica que Fe+4 tem a mesma configuração eletrônica como argônio, exceto para o subnível 3d.

Ao alcançar uma configuração semelhante a um gás nobre, o Fe+4 atinge um arranjo de elétrons mais estável. Esta estabilidade é devido a o facto que o subshell 3d está meio preenchido, o que é uma configuração relativamente estável. O subshell 3d meio preenchido fornece um equilíbrio entre a repulsão e atração de elétrons, resultando em maior estabilidade para o íon Fe+4.

Em resumo, a configuração eletrônica de Fe+4, 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6, é prevista removendo 4 elétrons de o átomo de ferro neutrosubnível 4s de. Esta configuração cumpre a estabilidade requisitos para o íon Fe+4 alcançando uma configuração semelhante a um gás nobre, com um subshell 3d meio preenchido. Entender a configuração eletrônica dos íons é crucial para compreender sua estabilidade e propriedades químicas.

Quantos elétrons existem no Fe3+?

O estado fundamental fe3+ configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5. Vemos pela configuração eletrônica que há um total de 23 elétrons, dos quais 6 elétrons no orbital s, 12 elétrons no orbital p e 5 elétrons no orbital d.

O Fe3+ tem configuração eletrônica de gás nobre?

Não, o fe3+ não possui configuração eletrônica de gás nobre. fe3+ contém um total de 23 elétrons que não combina com nenhum gás nobre.

Aplicação da configuração eletrônica na previsão do comportamento químico

A configuração eletrônica de um átomo desempenha um papel crucial na determinação Está comportamento químico. Ao entender o arranjo dos elétrons dentro de um átomo, os cientistas podem prever como ele irá interagir com outros átomos e moléculas. Vamos explorar alguns dos os aplicativos da configuração eletrônica na previsão comportamento químico.

1. Reatividade química: A configuração eletrônica de um átomo influencia sua reatividade. Átomos com exterior incompleto conchas de elétrons tendem a ser mais reativos à medida que buscam alcançar uma configuração eletrônica estável. Por exemplo, o ferro (Fe) tem uma configuração eletrônica de 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. A presença of dois elétrons desemparelhados in os orbitais 4s e 3d torna o ferro propenso a formar compostos e participar de reações químicas.

2. Formação de íons: A configuração eletrônica também ajuda a entender a formação de íons. Quando um átomo ganha ou perde elétrons, ele forma um íon. Por exemplo, o ferro pode formar dois íons comuns: Fe2+ e Fe3+. Fe2+ ​​é formado pela remoção de dois elétrons do orbital 4s, resultando em uma configuração eletrônica de 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6. Por outro lado, Fe3+ é formado pela remoção de três elétrons, levando a uma configuração eletrônica de 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5. A configuração eletrônica de esses íons afeta suas propriedades químicas e reatividade.

3. Estabilidade de Compostos: A configuração eletrônica de um átomo também influencia a estabilidade de compostos que forma. Os átomos tendem a formar compostos que lhes permitem alcançar uma configuração eletrônica estável, muitas vezes semelhante à de um gás nobre. Por exemplo, o ferro pode formar compostos com oxigênio para criar óxidos de ferro, como Fe2O3. Em este composto, o ferro perde três elétrons para atingir uma configuração eletrônica estável semelhante ao argônio (Ar).

Papel da Configuração Eletrônica na Compreensão das Tendências Periódicas

A tabela periódica é organizado com base na configuração eletrônica dos elementos, e entender a configuração eletrônica ajuda a decifrar vário tendências periódicas. Vamos explorar o papel da configuração eletrônica no entendimento essas tendências.

1. Tamanho atômico: A configuração eletrônica influencia o tamanho de um átomo. À medida que você se move um periodo da esquerda para a direita, o átomotamanho ic geralmente diminui. Isso ocorre porque o número de prótons em O núcleo aumenta, resultando em uma atração mais forte para os elétrons em o mesmo nível de energia. No entanto, ao descer um grupo, o átomotamanho ic aumenta devido a a adição of novos níveis de energia. Por exemplo, o ferro (Fe) é maior que o oxigênio (O) porque tem níveis de energia adicionais.

2. Energia de ionização: Energia de ionização is a energia necessários para remover um elétron de um átomo. A configuração eletrônica afeta a energia de ionização de um elemento. Elementos com uma configuração eletrônica estável, como gases nobres, Têm altas energias de ionização porque é difícil remover um elétron de uma configuração estável. Em contraste, elementos com exterior incompleto conchas de elétrons energias de ionização mais baixas pois eles estão mais dispostos a perder ou ganhar elétrons para alcançar a estabilidade.

3. Eletro-negatividade: A eletronegatividade é uma medida of habilidade de um átomo para atrair elétrons em uma ligação química. A configuração eletrônica influencia eletronegatividade de um átomo. elementos com uma alta eletronegatividade tendem a ter o exterior quase preenchido ou completamente preenchido conchas de elétrons, como os halogênios. O ferro, com sua configuração eletrônica de 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6, tem uma eletronegatividade moderada em comparação com elementos como oxigênio ou flúor.

Em conclusão, a configuração eletrônica desempenha um papel crucial na previsão da comportamento químico de átomos e compreensão tendências periódicas. Ao analisar o arranjo de elétrons dentro de um átomo, os cientistas podem fazer previsões informadas sobre a reatividade de um elemento, formação de íons, estabilidade dos compostos e sua posição na tabela periódica. Este conhecimento é essencial em vários campos, incluindo química, Ciência de materiaise engenharia.

Conclusão

Em conclusão, a configuração eletrônica do ferro (Fe) e seus íons Fe2+ ​​e Fe3+ desempenham um papel crucial na compreensão de suas propriedades químicas e reatividade. Examinando a configuração eletrônica, podemos determinar a distribuição de elétrons em diferentes níveis de energia e orbitais. O ferro, com um número atômico de 26, tem uma configuração eletrônica de [Ar] 3d6 4s2. Esta configuração indica que o ferro tem dois elétrons em seu nível de energia mais externo, fazendo isto um metal de transição. Quando o ferro perde dois elétrons para formar Fe2+, sua configuração eletrônica torna-se [Ar] 3d6. Por outro lado, quando o ferro perde três elétrons para formar Fe3+, sua configuração eletrônica torna-se [Ar] 3d5. Estas mudanças in resultado da configuração eletrônica in diferentes propriedades químicas e reatividade para cada íon. No geral, entender a configuração eletrônica do ferro e seus íons é crucial para compreender Seu comportamento em reações químicas e Seu papel in vários processos biológicos.

Perguntas Frequentes

Qual é a configuração eletrônica do Fe (Ferro)?

A configuração eletrônica de Fe (Ferro) é [Ar] 4s2 3d6. Isso significa que o ferro tem 2 elétrons em seu orbital 4s e 6 elétrons in seu orbital 3d, seguindo o núcleo de Argônio (Ar).

Como a configuração eletrônica muda para os íons Fe2+ e Fe3+?

A configuração eletrônica para Fe2+ é [Ar] 3d6 4s0 e para Fe3+ é [Ar] 3d5 4s0. Esta mudança ocorre porque o íon Fe2+ perdeu 2 elétrons e o Fe3+ íon perdeu 3 elétrons de o átomo de ferro neutro.

Qual é a configuração eletrônica da subcamada?

Configuração eletrônica do subnível refere-se à distribuição de elétrons em os subníveis de um átomo. Por exemplo, no caso do Ferro (Fe), o configuração eletrônica de subnível é 4s2 3d6.

Qual é a configuração eletrônica condensada?

A configuração eletrônica condensada is uma versão simplificada da configuração eletrônica onde os elétrons do núcleo são representados por o símbolo of o gás nobre anterior na tabela periódica. Para Ferro (Fe), a configuração eletrônica condensada é [Ar] 4s2 3d6.

Quantos elétrons tem o Fe+4 e qual é a sua configuração eletrônica?

Fe+4, ou Ferro (IV), perdeu 4 elétrons, então 22 elétrons. Sua configuração eletrônica é [Ar] 3d4.

Qual é a configuração eletrônica do íon Fe3+?

A configuração eletrônica para o Fe3+ íon é [Ar] 3d5 4s0. Isto é porque o Fe3+ íon perdeu 3 elétrons, 2 do orbital 4s e 1 do o orbital 3d.

Qual é a diferença entre Fe2 e Fe3 em termos de configuração eletrônica?

A diferença entre Fe2 e Fe3 mentiras no número de elétrons que cada um perdeu de o átomo de ferro neutro. Fe2+ ​​perdeu 2 elétrons, resultando na configuração eletrônica [Ar] 3d6 4s0, enquanto Fe3+ perdeu 3 elétrons, resultando na configuração eletrônica [Ar] 3d5 4s0.

Qual é a configuração eletrônica do estado?

A configuração eletrônica do estado refere-se à configuração eletrônica de um átomo em um estado específico. Por exemplo, a a configuração eletrônica do estado de Ferro (Fe) em seu estado fundamental é [Ar] 4s2 3d6.

Qual é a configuração eletrônica abreviada?

A configuração eletrônica abreviada is outro termo para a configuração eletrônica condensada. Fornece uma versão abreviada da configuração eletrônica, representando os elétrons do núcleo com o símbolo of o gás nobre anterior na tabela periódica.

Qual é a configuração eletrônica do gás?

A configuração eletrônica do gás refere-se à configuração eletrônica de um átomo em seu estado gasoso. Para Ferro (Fe), a configuração eletrônica do gás é o mesmo que seu estado fundamental configuração, que é [Ar] 4s2 3d6.

Leia também:

• Configuração eletrônica do cloro
• Configuração eletrônica do cádmio
• Configuração eletrônica do cério
• Configuração eletrônica do vanádio
• Configuração eletrônica do hólmio
• Configuração eletrônica do samário
• Configuração eletrônica de estanho
• Configuração eletrônica do cálcio
• Configuração eletrônica Gd3
• Configuração eletrônica de hássio

Susana Maity

Olá….sou Susanta Maity. Concluí meu mestrado na universidade de Vidyasagar com especialização em química orgânica.
Adoro escrever conceitos complicados de Química em palavras simples e compreensíveis.
Vamos nos conectar através do LinkedIn: