Dê a configuração eletrônica de um átomo de alumínio usando a notação de orbitais em caixa e a notação do gás nobre. O alumínio é paramagnético? E o íon Al^3+ ? Justifique.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente escrever a configuração eletrônica de um átomo de alumínio tanto na notação de orbitais em caixa quanto na notação do gás nobre. Além disso, temos que descobrir se o alumínio é paramagnético e fazer a mesma análise para o íon Al^3+. Para resolver isso, vamos precisar conhecer a distribuição dos elétrons nos orbitais e entender um pouquinho sobre magnetismo em química.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é configuração eletrônica. Ela mostra como os elétrons estão distribuídos nos diferentes níveis e subníveis de energia ao redor do núcleo do átomo. A notação de orbitais em caixa representa cada orbital individualmente, enquanto a notação do gás nobre usa um átomo de gás nobre anterior como base para simplificar a escrita.

Passo 3

Vamos começar com a configuração eletrônica do alumínio (Al). O alumínio tem número atômico 13, o que significa que ele tem 13 elétrons. Usando a notação de orbitais em caixa, distribuímos os elétrons seguindo a ordem de energia dos orbitais:
1s^2 , 2s^2 , 2p^6 , 3s^2 , 3p^1

Passo 4

Agora, na notação do gás nobre, a gente usa o gás nobre anterior ao alumínio, que é o neônio (Ne). A configuração eletrônica do neônio é [Ne] = 1s^2 , 2s^2 , 2p^6. Então, a configuração do alumínio fica:
[Ne] , 3s^2 , 3p^1

Passo 5

Para descobrir se o alumínio é paramagnético, precisamos ver se há elétrons desemparelhados na sua configuração eletrônica. No caso do alumínio na forma neutra, temos um elétron no orbital 3p^1. Esse elétron está sozinho, ou seja, está desemparelhado.

Passo 6

Como há um elétron desemparelhado no átomo de alumínio, ele é paramagnético. Paramagnéticos são materiais que têm elétrons não pareados e são atraídos por campos magnéticos.

Passo 7

Agora, vamos analisar o íon Al^3+. Esse íon tem uma carga de +3, o que significa que perdeu 3 elétrons. Removendo os elétrons, primeiro tiramos os do nível de energia mais alto. A configuração do íon fica:
[Ne] , 3s^0 , 3p^0 ou simp<=smente [Ne]

Passo 8

Na configuração do Al^3+, todos os elétrons do terceiro nível de energia foram removidos, ficando apenas a parte do neônio. Não há elétrons desemparelhados.

Passo 9

Como não há elétrons desemparelhados no íon Al^3+, ele não é paramagnético. Ou seja, ele não é atraído por campos magnéticos.

Resposta

A configuração eletrônica do átomo de alumínio é 1s^2 , 2s^2 , 2p^6 , 3s^2 , 3p^1 na notação de orbitais em caixa e [Ne] , 3s^2 , 3p^1 na notação do gás nobre. O alumínio é paramagnético porque possui um elétron desemparelhado. Já o íon Al^3+ não é paramagnético, já que todos os seus elétrons estão pareados.

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