Se contarmos o número de elétrons do cátion manganoso
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
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:
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 ( ) fica:
Pela ordem de Aufbau:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d.
Então o V (
Em notação simplificada com o gás nobre Argônio:
Passo 4
Ver a configuração do manganês neutro e do cátion
:
Mn neutro ( ) é
Mn neutro (
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
.