Se contarmos o número de elétrons do cátion manganoso 25 Mn^2+ e o átomo de vanádio no seu estado fundamental, veremos que ambos possuem 23 elétrons. Podemos afirmar que suas distribuições eletrônicas são iguais? Justifique.

Passo 1

O enunciado diz que o cátion manganoso 25Mn^2+ e o átomo de vanádio no estado fundamental têm ambos 23 elétrons, e pergunta se suas distribuições eletrônicas são iguais.
Conteúdo: distribuição eletrônica, princípios de Aufbau, Hund e Pauli, ordem de preenchimento e ordem de ionização de elétrons em cátions.
O que vamos precisar:
  • Número atômico (Z) de Mn e V.
  • Ordem de energia dos orbitais (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d …).
  • Princípio de remoção de elétrons em íons (elétrons 4s saem antes dos 3d).

Passo 2

Calcular o número de elétrons:
  • Mn tem . No cátion sobram elétrons.
  • V tem . No átomo neutro sobram elétrons.

Passo 3

Montar a configuração eletrônica do átomo de vanádio (estado fundamental):
Pela ordem de Aufbau:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d.
Então o V ( V: 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6,4s^2,3d^3 ) fica:
V: [Ar],4s^2,3d^3
Em notação simplificada com o gás nobre Argônio:

Passo 4

Ver a configuração do manganês neutro e do cátion Mn: [Ar],4s^2,3d^5 :
Mn neutro ( Mn^2+: [Ar],3d^5 ) é
Na formação do cátion , os elétrons são removidos primeiro do orbital 4s (pois, ao ionizar, 4s fica com energia maior que 3d). Então tiramos 2 elétrons do 4s e mantemos todos os 5 do 3d:

Passo 5

Comparando as duas configurações com 23 elétrons cada:
  • Vanádio neutro:
  • Manganês(II):
Elas são claramente diferentes no preenchimento de 4s e na quantidade de elétrons em 3d.

Resposta

Não, as distribuições eletrônicas não são iguais. O vanádio neutro tem configuração , enquanto o cátion é .

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