Questão 8. Apresente a configuração eletrônica para cada uma das espécies abaixo e as classifique em paramagnética ou diamagnética.
Mn^2+ eN^3-

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem que lidar com duas espécies iônicas, Mn²⁺ e N³⁻, e fazer duas coisas:
  1. Escrever a configuração eletrônica delas;
  2. Dizer se cada uma é paramagnética (tem elétrons desemparelhados) ou diamagnética (todos os elétrons estão emparelhados).
Para isso, vamos usar:
  • A tabela periódica (número atômico do Mn é 25, do N é 7).
  • A regra de construção de configuração eletrônica (princípio de Aufbau, subníveis e preenchimento de elétrons).
  • A ideia de que, em cátions, a gente remove elétrons começando pelos orbitais de maior , e em ânions a gente adiciona elétrons até completar subníveis.
  • A definição de paramagnetismo versus diamagnetismo.

Passo 2

Mn²⁺:
  1. Primeiro, a configuração do Mn neutro (Z = 25) é:
Mn:,1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^5
  1. Quando forma Mn²⁺, ele perde 2 elétrons e você sempre tira primeiro do orbital de maior Mn^2+:,1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,(4s^0),3d^5 , que é o 4s. Então:
Mn^2+:,[Ar],3d^5
Na prática a gente costuma escrever só a parte até o gás nobre anterior:
  1. Para ver se é paramagnético, conta quantos elétrons desemparelhados no . O subnível tem 5 orbitais e você tem 5 elétrons, então cada um ocupa um orbital diferente (regra de Hund), sobrando 5 elétrons desemparelhados. Logo é paramagnético.

Passo 3

N³⁻:
  1. Configuração do N neutro (Z = 7):
N:,1s^2,2s^2,2p^3
  1. Forma N³⁻, ganha 3 elétrons, todos vão no N^3-:,1s^2,2s^2,2p^6 (que comporta até 6):
N^3-:,[Ne]
Ou seja, é igual ao gás nobre Ne:
  1. No todos os orbitais estão completamente preenchidos e emparelhados, então não há elétrons desemparelhados. Isso faz dela diamagnética.

Resposta

Mn²⁺: , paramagnético (5 elétrons desemparelhados)
N³⁻: , diamagnético (todos os elétrons emparelhados)

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