Os seguintes íons são diamagnéticos ou paramagnéticos? #Cr_3 ^ + #, #Ca_2 ^ + #, #Na ^ + #, # Cr #, #Fe_3 ^ + #

Note como #"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+)#, #"Ca"^(2+)#e #"Fe"^(3+)#...

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

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

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

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

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^(-)#
#[Ar]3d^5 4s^1 -> color(blue)([Ar]3d^3)#

Já que existem #5# #3d# 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 #4s# subshell contém #1# elétron (em um #4s# orbital) e o #3d# subshell contém #5# elétrons, um em cada #3d# 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^(-)#
#[Ar]4s^2 -> [Ar] => color(blue)(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6)#

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

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

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

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

Já que existem #5# #3d# orbitais, de acordo com a Regra de Hund, todos os cinco elétrons na configuração de menor energia são sem par. Então isso é paramagnético.