Escrevam as configurações eletrônicas dos seguintes íons isolados:
, e
. Indique quantos elétrons desemparelhados cada um têm e classifique-os como diamagnético e paramagnéticos?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa escrever as configurações eletrônicas dos íons
,
e
. Além disso, vamos descobrir quantos elétrons estão desemparelhados em cada íon e dizer se eles são diamagnéticos ou paramagnéticos. Para isso, a gente vai usar conceitos de configuração eletrônica e magnetismo químico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a configuração eletrônica do átomo neutro de cada elemento: Boro (B), Cobre (Cu) e Cádmio (Cd). Isso vai nos ajudar a montar as configurações dos íons.
- Boro (B): Tem número atômico 5, então sua configuração eletrônica é
. - Cobre (Cu): Número atômico 29, configuração eletrônica básica:
. - Cádmio (Cd): Número atômico 48, configuração eletrônica:
.
Passo 3
Agora, vamos remover elétrons para formar os íons. Lembrando que íons positivos (cátions) perdem elétrons da camada mais externa.
-
: O boro perde 3 elétrons. A configuração de Boro neutro é . Perdendo 3 elétrons, sobra apenas . -
: O cobre perde 2 elétrons. A configuração neutra é . Geralmente, os elétrons são removidos primeiro dos orbitais de maior energia, que são os 4s. Então, perdemos 1 elétron do 4s e 1 do 3d, ficando com . -
: O cádmio perde 2 elétrons. Configuração neutra: . Perdendo 2 elétrons, removemos ambos os do 5s, ficando com .
Passo 4
Agora, vamos contar os elétrons desemparelhados em cada íon.
-
: A configuração é . Todos os elétrons estão emparelhados, então não há elétrons desemparelhados. -
: Configuração . No orbital 3d, normalmente há 10 elétrons totalmente emparelhados, mas com 9 elétrons, teremos um elétron desemparelhado. -
: Configuração . Todos os elétrons no orbital 4d estão emparelhados, então não há elétrons desemparelhados.
Passo 5
Por último, vamos classificar cada íon como diamagnético ou paramagnético com base nos elétrons desemparelhados.
- Diamagnético: Não possui elétrons desemparelhados.
- Paramagnético: Possui pelo menos um elétron desemparelhado.
Aplicando isso:
-
: Sem elétrons desemparelhados → Diamagnético. -
: Um elétron desemparelhado → Paramagnético. -
: Sem elétrons desemparelhados → Diamagnético.
Resposta
As configurações eletrônicas são:
-
: , sem elétrons desemparelhados, diamagnético. -
: , 1 elétron desemparelhado, paramagnético. -
: , sem elétrons desemparelhados, diamagnético.
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,
e
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.