The red color of rubies is the result of the substitution of some
ions for
ions in solid
.
(a) Using
notation with the noble gas notation, write the electron configuration for the Cr atom and for the
ion?
(b) Is
paramagnetic? Is
?
© The radius of the
ion is 64 pm . How does this compare with the radius of the
ion?
(a) Using
(b) Is
© The radius of the
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre química, focando em configuração eletrônica, propriedades magnéticas e raios iônicos. Precisaremos entender como os elétrons estão distribuídos nos átomos e íons de cromo (Cr) e como isso afeta suas propriedades. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, vamos para a parte (a). Precisamos escrever a configuração eletrônica do átomo de Cr e do íon
usando a notação
com a notação de gás nobre.
Para isso, sabemos que o cromo tem o número atômico 24, ou seja, 24 elétrons. Usamos a notação de gás nobre para simplificar. O gás nobre anterior ao cromo é o argônio, que tem configuração eletrônica
. Então, adicionamos os elétrons restantes:
Note que o cromo tem uma configuração eletrônica especial para maior estabilidade, com meio preenchimento dos orbitais
.
Para o íon
, perdemos 3 elétrons. Primeiro, removemos o elétron do orbital
e depois dois elétrons dos orbitais
:
Passo 3
Agora, vamos para a parte (b). A pergunta é se os íons
e
são paramagnéticos.
Paramagnético significa que o íon tem elétrons desemparelhados e, por isso, é atraído por um campo magnético. Vamos analisar a configuração eletrônica de cada íon.
Para
:
- O cromo tem 24 elétrons, então
tem 22 elétrons. - A configuração eletrônica é
. - Isso significa que há 4 elétrons no orbital
, que podem estar distribuídos com dois pares de elétrons e dois elétrons desemparelhados.
Portanto,
é paramagnético.
Para
:
- Já vimos que a configuração é
. - Com 3 elétrons no orbital
, todos estão desemparelhados.
Então,
também é paramagnético.
Passo 4
Por último, na parte ©, comparamos o raio do íon
com o do íon
.
Sabemos que o raio de íons com a mesma carga geralmente diminui à medida que o número atômico aumenta, devido ao aumento da carga nuclear que puxa os elétrons mais próximos.
O raio do
é de 64 pm. O raio do
é geralmente menor porque o alumínio tem menos camadas eletrônicas e uma carga nuclear menor comparada ao cromo.
Portanto, o raio do
é maior que o do
.
Resposta
(a)
- Átomo de Cr:
- Íon
:
(b)
-
é paramagnético. -
é paramagnético.
©
O raio do (64 pm) é maior que o raio do
.
O raio do