a) O que significa o termo diamagnetismo?
b) O que significa o termo paramagnetismo?
c) Como uma substância diamagnética responde a um campo magnético?
d) Qual dos íons a seguir espera-se que seja diamagnético: N2^2-, O2^2-, Be2^+, C2^-?
e) Qual dos íons a seguir espera-se que sejam paramagnéticos: O2^+, N2^2-, Li2^+, O2^2-? Para os íons que são paramagnéticos, determine o número de elétrons desemparelhados.

Passo 1

Vamos lá! Você me enviou um exercício sobre diamagnetismo e paramagnetismo, que são conceitos de física e química relacionados ao comportamento de substâncias em campos magnéticos. Para resolver as questões, vamos precisar entender o que significam esses termos e como identificar íons que exibem cada tipo de magnetismo. Vamos passo a passo!

Passo 2

a) O que significa o termo diamagnetismo?
Diamagnetismo é uma propriedade de certos materiais que os faz ser repelidos por um campo magnético. Isso acontece porque os elétrons nos átomos desses materiais ajustam seus movimentos de forma a criar um campo magnético que se opõe ao campo aplicado externo. Em resumo, materiais diamagnéticos não têm elétrons desemparelhados e, quando expostos a um campo magnético, eles desenvolvem um magnetismo fraco na direção oposta.

Passo 3

b) O que significa o termo paramagnetismo?
Paramagnetismo é uma propriedade de materiais que os faz ser atraídos por um campo magnético. Isso ocorre porque possuem elétrons desemparelhados, e esses elétrons criam pequenos momentos magnéticos que se alinham com o campo externo, fortalecendo-o internamente. Portanto, materiais paramagnéticos têm elétrons com spins não emparelhados, o que os torna sensíveis a campos magnéticos.

Passo 4

c) Como uma substância diamagnética responde a um campo magnético?
Uma substância diamagnética responde a um campo magnético sendo levemente repelida por ele. Como mencionado antes, os elétrons em um material diamagnético se rearranjam de maneira a induzir um campo magnético que se opõe ao campo externo aplicado. Essa resposta é geralmente fraca e não depende da temperatura, ao contrário do paramagnetismo.

Passo 5

d) Qual dos íons a seguir espera-se que seja diamagnético: N2^2-, O2^2-, Be2^+, C2^-?
Para determinar qual íon é diamagnético, precisamos verificar se todos os elétrons estão emparelhados. Vamos analisar cada íon:
  • N2^2-: O nitrogênio molecular ( N2) tem 14 elétrons, então N2^2- terá 16 elétrons. Com todos os elétrons emparelhados, é diamagnético.
  • O2^2-: O oxigênio molecular ( O2) tem 16 elétrons, então O2^2- terá 18 elétrons. Também com todos os elétrons emparelhados, é diamagnético.
  • Be2^+: O berílio ( Be) tem 4 elétrons, então Be2^+ terá 7 elétrons. Com elétrons desemparelhados, não é diamagnético.
  • C2^-: O carbono ( C) tem 6 elétrons, então C2^- terá 13 elétrons. Com elétrons desemparelhados, não é diamagnético.
Resposta: Os íons N2^2- e O2^2- são diamagnéticos.

Passo 6

e) Qual dos íons a seguir espera-se que sejam paramagnéticos: O2^+, N2^2-, Li2^+, O2^2-? Para os íons que são paramagnéticos, determine o número de elétrons desemparelhados.
Vamos analisar cada íon para ver se possui elétrons desemparelhados:
  • O2^+: O oxigênio molecular ( O2) tem 16 elétrons, então O2^+ terá 17 elétrons. Isso resulta em 1 elétron desemparelhado. Portanto, é paramagnético com 1 elétron desemparelhado.
  • N2^2-: Como vimos anteriormente, N2^2- tem todos os elétrons emparelhados. Não é paramagnético.
  • Li2^+: O lítio ( Li) tem 3 elétrons, então Li2^+ terá 5 elétrons. Com 1 elétron desemparelhado, é paramagnético com 1 elétron desemparelhado.
  • O2^2-: Já identificamos que O2^2- tem todos os elétrons emparelhados. Não é paramagnético.
Resposta: Os íons O2^+ e Li2^+ são paramagnéticos, cada um com 1 elétron desemparelhado.

Resposta

a) Diamagnetismo é quando um material é levemente repelido por um campo magnético devido a todos os seus elétrons estarem emparelhados.
b) Paramagnetismo é quando um material é atraído por um campo magnético porque tem elétrons desemparelhados que criam momentos magnéticos.
c) Uma substância diamagnética é levemente repelida por um campo magnético.
d) Os íons N2^2- e O2^2- são diamagnéticos.
e) Os íons O2^+ e Li2^+ são paramagnéticos, cada um com 1 elétron desemparelhado.

Exercícios relacionados