Escreva a configuração eletrônica detalhada para as seguintes espécies e em cada caso indique: quantos elétrons desemparelhados cada espécie possui.
Co^{3+}

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica detalhada de \mathrm{Co}^{3+} e que indiquemos quantos elétrons desemparelhados essa espécie possui. O conteúdo envolvido é o preenchimento de níveis e subníveis eletrônicos (princípio de Aufbau, regra de Hund e princípio da exclusão de Pauli).

Passo 2

Primeiro identificamos o número de elétrons de \mathrm{Co}^{3+}. O átomo neutro de cobalto tem número atômico Z=27, ou seja, 27 elétrons. Ao formar o cátion trivalente, perde três elétrons, ficando com 27-3=24 elétrons.

Passo 3

Vamos preencher os níveis na ordem de energia crescente até totalizar 24 elétrons. A sequência é:
1s,\;2s,\;2p,\;3s,\;3p,\;4s,\;3d,\dots
Como perdemos elétrons até 24, observamos que os elétrons de valência removidos vêm primeiro de 4s, depois de 3d.

Passo 4

A configuração completa de \mathrm{Co}^{3+} em notação detalhada fica:
\mathrm{Co}^{3+}:\;1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^6.
Em notação abreviada (gás nobre), usamos:
\mathrm{Co}^{3+}:[\mathrm{Ar}]\,3d^6.

Passo 5

Agora determinamos o número de elétrons desemparelhados em 3d^6. Segundo a regra de Hund, distribuímos os 6 elétrons nos cinco orbitais d maximizando o spin:
orbital d: ↑ ↑ ↑ ↑ ↓
(4 elétrons em orbitais individuais e 1 par num orbital)
Logo, há 4 elétrons desemparelhados.

Resposta

A configuração eletrônica de \mathrm{Co}^{3+} é
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^6
e o número de elétrons desemparelhados é 4.

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