Para os seguintes elementos, titânio
e níquel
c) Diga o comportamento magnético e calcule o momento magnético em magnéton de Bohr,
.
c) Diga o comportamento magnético e calcule o momento magnético em magnéton de Bohr,
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema pede para a gente analisar o comportamento magnético dos elementos titânio (
) e níquel (
) e calcular o momento magnético em magnétons de Bohr (
). Para isso, vamos precisar entender a configuração eletrônica de cada elemento e identificar os elétrons desemparelhados, que determinam o comportamento magnético e o momento magnético.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir a configuração eletrônica do titânio e do níquel. A configuração eletrônica nos mostra como os elétrons estão distribuídos nos diferentes níveis e subníveis de energia do átomo.
-
Titânio (
):
O titânio tem 22 elétrons. Sua configuração eletrônica é: -
Níquel (
):
O níquel tem 28 elétrons. Sua configuração eletrônica é:
Passo 3
Agora, vamos identificar os elétrons desemparelhados em cada elemento. Isso é crucial porque:
- Comportamento Diamagnético: Todos os elétrons estão pareados. O material repele um campo magnético externo.
- Comportamento Paramagnético: Há elétrons desemparelhados. O material é atraído por um campo magnético externo.
Vamos analisar cada configuração eletrônica:
-
Titânio (
): No subnível 3d, temos 2 elétrons. Como cada orbital d pode acomodar até 2 elétrons com spins opostos, os 2 elétrons no 3d estarão pareados. -
Níquel (
): No subnível 3d, temos 8 elétrons. Os orbitais d possuem 5 subníveis, e seguindo a regra de Hund, primeiro preenchem todos os orbitais com um elétron antes de emparelhar. Portanto, teremos 2 elétrons desemparelhados no 3d.
Passo 4
Com base nisso:
-
Titânio (
): Todos os elétrons estão pareados. Portanto, o titânio é diamagético. -
Níquel (
): Temos 2 elétrons desemparelhados. Portanto, o níquel é paramagnético.
Passo 5
Agora, vamos calcular o momento magnético (
) usando a fórmula:
onde
-
Titânio (
): (todos os elétrons estão pareados) -
Níquel (
):
Resposta
O titânio (
) é diamagnético e seu momento magnético é
. O níquel (
) é paramagnético e seu momento magnético é aproximadamente
.
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;
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