Apresente a configuração eletrônica para cada uma das espécies abaixo e as classifique como paramagnética ou diamagnética.
a) Co^2+ e Ca^2+
b) AreCu ^2+
c) Fe^3+ e N ^3-

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir a configuração eletrônica de algumas espécies iônicas e dizer se elas são paramagnéticas ou diamagnéticas. Para isso, vamos precisar lembrar como distribuir os elétrons nos orbitais e entender o que significa cada tipo de magnetismo.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar que a configuração eletrônica mostra como os elétrons estão distribuídos nos diferentes níveis e orbitais de um átomo ou íon. Para íons, a gente ajusta o número de elétrons de acordo com a carga do íon. Também, para saber se é paramagnética ou diamagnética, vamos ver se tem elétrons desemparelhados (paramagnética) ou não (diamagética).

Passo 3

Vamos começar com a espécie Co^2+. O cobalto (Co) tem o número atômico 27, então neutro tem 27 elétrons. Como é Co^2+, perdeu 2 elétrons, ficando com 25 elétrons.
A configuração eletrônica do cobalto neutro é:
Co: [Ar] , 3d^7 , 4s^2
Ao perder 2 elétrons, geralmente retiramos primeiro os elétrons do orbital 4s, então:
Co^2+: [Ar] , 3d^7

Passo 4

Para saber se Co^2+ é paramagnético ou diamagnético, observamos os elétrons desemparelhados. No 3d^7, há 3 pares e 1 elétron sozinho. Portanto, tem elétrons desemparelhados.
Então, Co^2+ é paramagnética.

Passo 5

Agora, vamos para a espécie Ca^2+. O cálcio (Ca) tem o número atômico 20, então neutralamente tem 20 elétrons. Com carga 2+, perdeu 2 elétrons, ficando com 18 elétrons.
A configuração eletrônica do cálcio neutro é:
Ca: [Ar] , 4s^2
Ao perder 2 elétrons:
Ca^2+: [Ar]
Isso significa que não tem elétrons nos orbitais externos além dos de argônio.

Passo 6

Como Ca^2+ não tem elétrons desemparelhados, ela é diamagética.

Passo 7

Vamos para a espécie AreCu^2+. Parece que há um pequeno erro de digitação, mas assumindo que seja Cu^2+, já que “Are” não é um elemento comum. O cobre (Cu) tem o número atômico 29, então Cu^2+ tem 27 elétrons.
A configuração eletrônica do cobre neutro é:
Cu: [Ar] , 3d^10 , 4s^1
Ao perder 2 elétrons, geralmente retiramos primeiro o do 4s e depois um do 3d:
Cu^2+: [Ar] , 3d^9

Passo 8

No 3d^9, há um elétron desemparelhado. Assim, Cu^2+ é paramagnética.

Passo 9

Por último, vamos para Fe^3+ e N^3-.
Primeiro, Fe^3+. O ferro (Fe) tem o número atômico 26, então neutro tem 26 elétrons. Com carga 3+, perdeu 3 elétrons, ficando com 23 elétrons.
A configuração eletrônica do ferro neutro é:
Fe: [Ar] , 3d^6 , 4s^2
Ao perder 3 elétrons (do 4s e depois do 3d):
Fe^3+: [Ar] , 3d^5

Passo 10

No 3d^5, todos os elétrons estão desemparelhados. Portanto, Fe^3+ é paramagnética.

Passo 11

Agora, N^3-. O nitrogênio (N) tem o número atômico 7, então neutro tem 7 elétrons. Com carga 3-, ganhou 3 elétrons, ficando com 10 elétrons.
A configuração eletrônica do nitrogênio neutro é:
N: 1s^2 , 2s^2 , 2p^3
Ao ganhar 3 elétrons:
N^3-: 1s^2 , 2s^2 , 2p^6

Resposta

a) Co^2+: [Ar] , 3d^7paramagnética
Ca^2+: [Ar]diamagética
b) Cu^2+: [Ar] , 3d^9paramagnética
c) Fe^3+: [Ar] , 3d^5paramagnética
N^3-: 1s^2 , 2s^2 , 2p^6diamagética

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