Dê as configurações eletrônicas dos átomos e íons, e os números quânticos do elétron mais energético.
Passo 1
Beleza, vamos resolver o exercício que pede para a gente descobrir a configuração eletrônica do íon
e os números quânticos do elétron mais energético. Isso está ligado à matéria de Química, mais especificamente à estrutura eletrônica dos átomos e íons. Para isso, vamos precisar entender como os elétrons estão distribuídos nos diferentes níveis e orbitais do átomo de cobalto e como isso muda quando ele perde elétrons para formar o íon
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o cobalto (Co) tem número atômico 27, o que significa que um átomo neutro de cobalto tem 27 elétrons. A configuração eletrônica de um átomo nos mostra como esses elétrons estão distribuídos nos diferentes níveis de energia e orbitais.
Passo 3
A configuração eletrônica do cobalto neutro é:
Isso significa que os elétrons estão distribuídos nos níveis 1, 2, 3 e 4, e nos orbitais s e p até o nível 3, e também no orbital d do nível 3.
Passo 4
Quando o cobalto perde elétrons para formar o íon
, ele perde eletrônicos primeiro dos orbitais de maior energia. Geralmente, os elétrons dos orbitais 4s são perdidos antes dos do 3d. Então, perdemos dois elétrons do 4s e um do 3d:
Agora, o íon
tem 24 elétrons no total.
Passo 5
Agora, vamos identificar o elétron mais energético no íon
. Ele está no orbital 3d. Para definir os números quânticos desse elétron, precisamos lembrar que cada elétron em um átomo é descrito por quatro números quânticos: principal (n), azimutal (l), magnético (m) e de spin (s).
Passo 6
Para o elétron no orbital 3d:
- O número quântico principal,
, é 3, porque está no terceiro nível de energia. - O número quântico azimutal,
, para um orbital d é 2. - O número quântico magnético,
, pode variar de -2 a +2. Vamos escolher, por exemplo, . - O número quântico de spin,
, pode ser +½ ou -½. Vamos considerar .
Resposta
A configuração eletrônica do íon
é:
Os números quânticos do elétron mais energético são: