Dê as configurações eletrônicas do estado fundamental do (c) \mathrm{Mn}^{2+}

Passo 1

O que o enunciado pede e os dados que temos: o enunciado pede a configuração eletrônica do estado fundamental de \mathrm{Mn}^{2+}. Dados importantes:
  • Número atômico do manganês: Z=25.
  • Portanto, um átomo neutro de Mn tem 25 elétrons.
  • O íon \mathrm{Mn}^{2+} perdeu dois elétrons, então tem 25-2=23 elétrons.

Passo 2

Como montar a configuração do átomo neutro primeiro (regra de Aufbau, Pauli e Hund, explicadas de forma simples).
  • A regra de Aufbau diz que os elétrons ocupam orbitais em ordem de energia crescente: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, … (na prática, para os elementos de transição o 4s se preenche antes do 3d).
  • A regra de Pauli: cada orbital acomoda no máximo dois elétrons com spins opostos.
  • A regra de Hund: ao preencher orbitais degenerados (como os cinco orbitais d), colocam-se elétrons em orbitais separados com spins paralelos antes de emparelhar.
  • Primeiro enche-se até [{\rm Ar}] que representa 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 — total de 18 elétrons. Faltam 25-18=7 elétrons para o Mn neutro.
  • Esses 7 preenchem 4s^2 (2 elétrons) e 3d^5 (5 elétrons). Assim, a configuração do Mn neutro é [{\rm Ar}]\,4s^2 3d^5.

Passo 3

Como obter a configuração do íon \mathrm{Mn}^{2+} (regra prática para remoção de elétrons).
  • Ao ionizar metais de transição, os elétrons são removidos primeiro do orbital ns (a camada externa), ou seja, do 4s, e só depois do (n-1)d. Isso ocorre porque, após ocupação, o orbital 3d fica energeticamente mais estável (mais baixo) que o 4s para o cátion; assim os elétrons 4s saem primeiro.
  • Como estamos formando \mathrm{Mn}^{2+}, removemos dois elétrons do 4s.

Passo 4

Aplicando a remoção dos dois elétrons 4s.
  • Começando de [{\rm Ar}]\,4s^2 3d^5 e removendo dois elétrons do 4s, sobra [{\rm Ar}]\,3d^5.
  • Conferindo a contagem: [{\rm Ar}] tem 18 elétrons e 3d^5 adiciona 5, total 18+5=23, que bate com o número de elétrons do \mathrm{Mn}^{2+}.

Passo 5

Observação física útil para prova (como reconhecer a distribuição dos spins).
  • Para 3d^5 (cinco elétrons em cinco orbitais d), pela regra de Hund cada orbital d ficará com um elétron não pareado com spins paralelos. Isso corresponde a um estado de spin máximo (high-spin) com momento de spin total S=\tfrac{5}{2}. Isso é informação extra que às vezes aparece em questões sobre magnetismo ou multiplicidade.

Resposta

[{\rm Ar}]\,3d^5

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