Para os seguintes elementos, titânio e níquel
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 é o número de elétrons desemparelhados e é o magnéton de Bohr.
  • 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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