1. Para cada um dos seguintes complexos dê os estados de oxidação do metal e a configuração d^{n}.
a) \left[\mathrm{Mn}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{4-}

Passo 1

Vou listar claro o que o enunciado pede e as informações que temos. O complexo dado é \left[\mathrm{Mn}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{4-}.
O que o problema pede:
  • Determinar o estado de oxidação do metal (Mn) no complexo.
  • Determinar a configuração d^{n} do metal nesse estado de oxidação.
Informações úteis que temos (diretamente do enunciado ou do conhecimento de química inorgânica):
  • O ligante cianeto tem carga \mathrm{CN}^{-} (cada \mathrm{CN} contribui com -1).
  • 6 ligantes \mathrm{CN}^{-}.
  • A carga total do complexo é -4 (está explicitada em \left[\dots\right]^{4-}).
  • O átomo de manganês ( \mathrm{Mn}) tem número atômico 25 e configuração eletrônica do átomo neutro \left[\mathrm{Ar}\right]4s^{2}3d^{5}.

Passo 2

Calcular o estado de oxidação do metal usando a soma algébrica das cargas. Seja x o estado de oxidação de \mathrm{Mn}. A soma das cargas deve ser igual à carga total do complexo:
x + 6\cdot(-1) = -4.
Agora resolvo essa equação passo a passo:
x - 6 = -4,
x = -4 + 6,
x = +2.
Portanto o manganês no complexo está no estado de oxidação +2.

Passo 3

Determinar a configuração d^{n} do metal no estado de oxidação encontrado.
Explicação do procedimento (muito didática): o número de elétrons d numa íon de um metal de transição pode ser obtido a partir da configuração eletrônica do átomo neutro e subtraindo o número de elétrons removidos ao formar o cátion correspondente. Para elementos de primeira série de transição, os elétrons removidos ao formar cátions saem primeiro do orbital 4s e depois do 3d.
Configuração do átomo neutro de manganês:
\mathrm{Mn}: \left[\mathrm{Ar}\right]4s^{2}3d^{5}.
Ao formar \mathrm{Mn}^{2+} (remoção de 2 elétrons), os elétrons removidos são os do 4s:
\mathrm{Mn}^{2+}: \left[\mathrm{Ar}\right]3d^{5}.
Logo o número de elétrons d é 5, isto é, a configuração d^{n} é d^{5}.
Observação adicional (útil na prova): outra maneira rápida é usar o número do grupo do elemento na tabela periódica. O manganês está no grupo 7; então n = 7 - \text{(estado de oxidação)} = 7 - 2 = 5çã. Dá o mesmo resultado.
Pequena nota conceitual extra (não pedida, mas esclarece confusões): o valor d^{5} é apenas a contagem de elétrons d. A distribuição entre spins (alto spin vs. baixo spin) depende da força do ligante ( \mathrm{CN}^{-} é um ligante forte) e da separação de níveis d (campo do ligante), mas essa informação não altera o valor de n em d^{n}.

Resposta

Oxidação do metal: +2
Configuração d^{n}: d^{5}

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