Para os seguintes elementos, titânio 22 Ti e níquel 28 Ni
c) Diga o comportamento magnético e calcule o momento magnético em magnéton de Bohr, muB.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema pede para a gente analisar o comportamento magnético dos elementos titânio ( 22 Ti) e níquel ( 28 Ni) e calcular o momento magnético em magnétons de Bohr ( muB). 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 ( 22 Ti):
    O titânio tem 22 elétrons. Sua configuração eletrônica é:
    Ti: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^2
  • Níquel ( 28 Ni):
    O níquel tem 28 elétrons. Sua configuração eletrônica é:
    Ni: 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^8

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 ( Ti): 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 ( Ni): 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 ( Ti): Todos os elétrons estão pareados. Portanto, o titânio é diamagético.
  • Níquel ( Ni): Temos 2 elétrons desemparelhados. Portanto, o níquel é paramagnético.

Passo 5

Agora, vamos calcular o momento magnético ( mu) usando a fórmula:
mu = raizn(n+2) , muB
onde n é o número de elétrons desemparelhados e muB é o magnéton de Bohr.
  • Titânio ( Ti): n = 0 (todos os elétrons estão pareados)
    mu = raiz0(0+2) , muB = 0 , muB
  • Níquel ( Ni): n = 2
    mu = raiz2(2+2) , muB = raiz8 , muB approx 2.828 , muB

Resposta

O titânio ( 22 Ti) é diamagnético e seu momento magnético é 0 , muB. O níquel ( 28 Ni) é paramagnético e seu momento magnético é aproximadamente 2.828 , muB.

Exercícios relacionados