1. Para cada um dos seguintes complexos dê os estados de oxidação do metal e a configuração d^{n}.
g) \left[\mathrm{VCl}_{6}\right]^{3-}

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede. O enunciado fornece o complexo \left[\mathrm{VCl}_{6}\right]^{3-} e pede duas coisas:
  • o estado de oxidação do metal (vanádio) neste complexo;
  • a configuração d^{n} do metal nesse estado de oxidação.
Informações relevantes que vamos usar (essas são propriedades conhecidas que ajudam a resolver):
  • cada ligante \mathrm{Cl}^{-} tem carga -1;
  • o complexo inteiro tem carga total -3 (isso está no enunciado);
  • número atômico do vanádio \mathrm{V} é 23 e a configuração eletrônica do átomo neutro é [\mathrm{Ar}]\,3d^{3}4s^{2} (essa informação será usada para obter a configuração do íon).

Passo 2

Como determinar o estado de oxidação do metal: a soma das cargas (estado de oxidação do metal mais cargas dos ligantes) deve igualar a carga total do complexo. Seja x o estado de oxidação do vanádio. Cada cloreto contribui com -1 e há 6 deles, logo:
x + 6(-1) = -3.
Resolvendo:
x - 6 = -3 \quad\Rightarrow\quad x = -3 + 6 = +3.
Portanto o estado de oxidação do vanádio no complexo é +3.

Passo 3

Agora vamos obter a configuração d^{n} para \mathrm{V}^{3+}. Começamos da configuração do átomo neutro: o vanádio neutro tem configuração
[\mathrm{Ar}]\,3d^{3}4s^{2}.
Ao formar o íon \mathrm{V}^{3+} perdemos três elétrons. A regra prática (para metais de transição de primeira linha) é que se removem primeiro os elétrons 4s e depois os 3d. Assim:
  • retiramos 2 elétrons do 4s (ficando 4s^{0}),
  • e mais 1 elétron do 3d (ficando 3d^{2}).
Logo a configuração eletrônica do íon é
[\mathrm{Ar}]\,3d^{2},
isto é, a configuração d^{n} é d^{2}.

Passo 4

Explicando de outra forma simples (atalho que costuma funcionar em provas): o número de elétrons d do íon de um metal de transição é igual ao número de valência do metal (número do grupo) menos o número da carga (estado de oxidação). O vanádio está no grupo 5, então
n = 5 - 3 = 2,
confirmando d^{2}. Esse método evita mexer na configuração completa quando só se quer o d^{n}.

Passo 5

Checagem rápida e observações finais para a prova:
  • conferimos a equação de cargas para o estado de oxidação (passo 2) e está coerente;
  • lembrança útil para a prova: para íons de metais de transição, ao perder elétrons tira-se primeiro do orbital s mais externo e depois do d; o d^{n} sempre se refere aos elétrons remanescentes no subnível d.

Resposta

Oxidação do V: +3; configuração d^{2}.

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