Dê as configurações eletrônicas dos átomos e íons, e os números quânticos do elétron mais energético.
Co^3+

Passo 1

Beleza, vamos resolver o exercício que pede para a gente descobrir a configuração eletrônica do íon Co^3+ 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 Co^3+.

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:
Co: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^7
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 Co^3+, 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:
Co^3+: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^6
Agora, o íon Co^3+ tem 24 elétrons no total.

Passo 5

Agora, vamos identificar o elétron mais energético no íon Co^3+. 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, n, é 3, porque está no terceiro nível de energia.
  • O número quântico azimutal, l, para um orbital d é 2.
  • O número quântico magnético, m, pode variar de -2 a +2. Vamos escolher, por exemplo, m = +1.
  • O número quântico de spin, s, pode ser +½ ou -½. Vamos considerar s = +½½.

Resposta

A configuração eletrônica do íon Co^3+ é:
Co^3+: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^6
Os números quânticos do elétron mais energético são:
n = 3, l = 2, m = +1, s = +12

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