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?

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 .

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