Explique a existência dos seguintes íons: ©
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você quer entender por que os íons
e
existem. A gente vai trabalhar com conceitos de química inorgânica, especificamente sobre estados de oxidação e estabilidade dos íons de cobalto. Para isso, vamos precisar saber sobre a perda de elétrons e como os metais de transição, como o cobalto, formam diferentes íons dependendo de como eles perdem esses elétrons.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o cobalto é um metal de transição com símbolo
e tem número atômico 27. Isso significa que um átomo neutro de cobalto tem 27 elétrons. A formação de íons acontece quando o átomo perde elétrons.
Passo 3
O íon
significa que o cobalto perdeu 2 elétrons. Geralmente, esses elétrons são removidos das camadas mais externas, que no caso do cobalto são os elétrons
e
. A configuração eletrônica do cobalto neutro é:
Ao perder 2 elétrons, normalmente removemos os 2 elétrons da camada
, resultando na configuração do íon
:
Passo 4
J�� o íon
indica que o cobalto perdeu 3 elétrons. Além de remover os 2 elétrons da camada
, precisamos remover mais 1 elétron da camada
. Assim, a configuração eletrônica do íon
fica:
Passo 5
A existência desses íons está ligada à estabilidade que eles alcançam ao perder esses elétrons. O
é mais estável porque a remoção de dois elétrons resulta em uma configuração seminerrevelante com 7 elétrons no orbital
. O
, apesar de menos estável que o
, também é formado em condições adequadas, especialmente em complexos com ligantes que estabilizam o estado de oxidação +3.
Resposta
Os íons
e
existem porque o cobalto pode perder 2 ou 3 elétrons, formando estados de oxidação estáveis +2 e +3, respectivamente. A formação desses íons ocorre através da remoção de elétrons das camadas
e
, resultando nas configurações eletrônicas
para
e
para
, que conferem estabilidade aos íons dependendo das condições e ligantes presentes.
Exercícios relacionados
Para cada um dos seguintes pares de átomos, estabeleça qual deveria ter a maior afinidade eletrônica e explique por que: (a) Br e I
Mostre que cada uma das seguintes espécies contém uma ligação covalente coordenada:
,
.
Qual dos átomos deve ter maior afinidade eletrônica:
ou
? Explique
Usando somente a tabela periódica, dê o símbolo do átomo, no estado fundamental, que tem a seguinte configuração na camada de valência: (e)