Classifique em diamagnético e paramagnético justificando sua resposta.
(e)
Passo 1
O enunciado pede: classificar a espécie com configuração eletrônica
como diamagnética ou paramagnética, justificando a resposta. Informação dada:
- Configuração eletrônica:
.
Passo 2
Definições básicas (em linguagem simples):
- Uma espécie é diamagnética se todos os elétrons estão pareados (ou seja, não há elétrons com spin desemparelhado). Espécies diamagnéticas são fracamente repelidas por um campo magnético.
- Uma espécie é paramagnética se possui pelo menos um elétron desemparelhado. Espécies paramagnéticas são atraídas por um campo magnético.
Para decidir qual caso vale aqui, o que importa é contar quantos elétrons desemparelhados existem na configuração dada.
Passo 3
Contagem de elétrons total a partir da configuração:
- O gás nobre
corresponde a elétrons. - Acrescentam-se
(7 elétrons) e (2 elétrons).
Logo o total éelétrons — isso identifica o átomo neutro como cobalto, mas o importante para a classificação é a ocupação das subcamadas e .
Passo 4
Como distribuir os elétrons nas orbitais:
- A subcamada
tem dois elétrons emparelhados, portanto não contribui com elétrons desemparelhados. - A subcamada
tem 7 elétrons em 5 orbitais . Aplicando a regra de Hund (preencher cada orbital com elétron de mesmo spin antes de emparelhar) e o princípio de exclusão de Pauli, a distribuição de spins em resulta em 3 elétrons desemparelhados.
Uma maneira prática de ver isso: paraem configuração de alto spin livre (átomo isolado),
Portanto, para
obtém-se
elétrons desemparelhados.
Passo 5
Contabilizando tudo:
-
: elétrons desemparelhados (estão pareados). -
: elétrons desemparelhados.
Total de elétrons desemparelhados =. Como há elétrons desemparelhados, a espécie é paramagnética.
Resposta
Paramagnético