O íon 2+ desse mesmo elemento possui quantos elétrons desemparelhados? E o íon 3+? Justifique sua resposta com base nos princípios de distribuição eletrônica do modelo quântico. Co^3+: 1 s 2 s-2 p-3 s-3 p--3 d-4 s
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me perguntou quantos elétrons estão desemparelhados nos íons Co^2+ e Co^3+. Para resolver isso, vamos usar princípios de distribuição eletrônica do modelo quântico. Basicamente, vamos ver como os elétrons estão organizados nos orbitais desses íons e identificar quais estão sozinhos.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a configuração eletrônica do cobalto neutro (Co). O cobalto tem número atômico 27, então tem 27 elétrons. A configuração eletrônica completa é:
Co: 1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^6 4 s^2 3 d^7
Passo 3
Agora, vamos remover elétrons para formar os íons Co^2+ e Co^3+. Geralmente, os elétrons são removidos primeiro dos orbitais de maior energia, que no caso são os orbitais 4s.
Agora vamos identificar os elétrons desemparelhados. Os elétrons nos orbitais d podem ter spin para cima ou para baixo. Cada orbital pode acomodar até 2 elétrons com spins opostos.
Para Co^2+ (3 d^7):
Distribuímos os 7 elétrons nos 5 orbitais d seguindo a regra de Hund (máxima multiplicidade).
Isso resulta em 3 elétrons sozinhos e 2 pares.
Para Co^3+ (3 d^6):
Distribuímos os 6 elétrons nos 5 orbitais d.
Isso resulta em 4 elétrons sozinhos e 1 par.
Passo 5
Resumindo o que fizemos:
Determinamos a configuração eletrônica para cada íon.
Removemos elétrons dos orbitais de maior energia.
Distribuímos os elétrons restantes nos orbitais d para contar os desemparelhados.
Resposta
O íon Co^2+ possui 3 elétrons desemparelhados e o íon Co^3+ possui 4 elétrons desemparelhados.