Os seguintes íons são diamagnéticos ou paramagnéticos? Cr_3 ^ + Cr+3, Ca_2 ^ + Ca+2, Na ^ + Na+, Cr Cr, Fe_3 ^ + Fe+3

Note como "Cr"Cr não é um íon. 🙂

De qualquer forma, podemos começar a partir do configuração eletrônica dos átomos neutros. Estou assumindo que você quis dizer "Cr"^(3+)Cr3+, "Ca"^(2+)Ca2+e "Fe"^(3+)Fe3+...

"Cr"Cr: [Ar]3d^5 4s^1[Ar]3d54s1

"Ca"Ca: [Ar]4s^2[Ar]4s2

"Na"Na: [Ne]3s^1[Ne]3s1

"Fe"Fe: [Ar]3d^6 4s^2[Ar]3d64s2

Os orbitais mais à direita listados aqui são mais em energia, então nós ionizar esses átomos, inicializando o energia mais alta elétrons. Portanto:

"Cr" -> "Cr"^(3+) + 3e^(-)CrCr3++3e
[Ar]3d^5 4s^1 -> color(blue)([Ar]3d^3)[Ar]3d54s1[Ar]3d3

Já que existem 55 3d3d orbitais, eles ainda não estão todos cheios individualmente e, portanto, todos os três elétrons na configuração de menor energia são sem par. Então isso é paramagnético.

O átomo original também é paramagnético. o 4s4s subshell contém 11 elétron (em um 4s4s orbital) e o 3d3d subshell contém 55 elétrons, um em cada 3d3d orbital. Não elétrons de valência estão emparelhado Aqui.

Isso está de acordo com nossas expectativas de Regra de Hund (geralmente, para a configuração de menor energia, maximize rotações paralelas sempre que possível, preenchendo individualmente todos os orbitais de energias muito semelhantes primeiro e depois duplicando depois).

"Ca" -> "Ca"^(2+) + 2e^(-)CaCa2++2e
[Ar]4s^2 -> [Ar] => color(blue)(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6)[Ar]4s2[Ar]1s22s22p63s23p6

Esta é uma configuração de gás nobre, então não elétrons são sem par Assim, isso é diamagnético.

"Na" -> "Na"^(+) + e^(-)NaNa++e
[Ne]3s^1 -> [Ne] => color(blue)(1s^2 2s^2 2p^6)[Ne]3s1[Ne]1s22s22p6

Esta é uma configuração de gás nobre, então não elétrons são sem par. Assim, isso é diamagnético.

"Fe" -> "Fe"^(3+) + 3e^(-)FeFe3++3e
[Ar]3d^6 4s^2 -> color(blue)([Ar]3d^5)[Ar]3d64s2[Ar]3d5

Já que existem 55 3d3d orbitais, de acordo com a Regra de Hund, todos os cinco elétrons na configuração de menor energia são sem par. Então isso é paramagnético.