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
? 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
. 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:
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
. Então, a configuração do alumínio fica:
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
. 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
. 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:
Passo 8
Na configuração do
, 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
, ele não é paramagnético. Ou seja, ele não é atraído por campos magnéticos.
Resposta
A configuração eletrônica do átomo de alumínio é
na notação de orbitais em caixa e
na notação do gás nobre. O alumínio é paramagnético porque possui um elétron desemparelhado. Já o íon
não é paramagnético, já que todos os seus elétrons estão pareados.