Qual é o elemento cujo cátion 2+ tem configuração eletrônica terminada em 3 d^4 ?

Passo 1

Resumo do enunciado: a gente precisa descobrir qual elemento, ao perder dois elétrons (formar o cátion 2+), fica com configuração eletrônica terminando em 3d^4.
Conteúdo envolvido: configuração eletrônica de elementos de transição, ordem de preenchimento e remoção de elétrons nos orbitais ( 4s e 3d).
O que vamos usar:
  • Saber que, ao formar cátions em metais de transição, os elétrons do orbital 4s saem antes dos do 3d.
  • Conhecer as configurações típicas da sequência de transição 3d (Sc, Ti, V, Cr, Mn, …).

Passo 2

Entender o que significa ter cátion M^2+ com configuração terminada em 3d^4.
Isto quer dizer que, após tirar dois elétrons do átomo neutro, a camada mais externa remanescente é o subnível 3d com 4 elétrons.

Passo 3

Descobrir a configuração eletrônica do átomo neutro antes de perder esses dois elétrons.
  • Os dois elétrons removidos vêm primeiro do orbital 4s.
  • Se, depois de remover 2 elétrons do 4s, a gente quer chegar em 3d^4, o átomo neutro devia ter, antes da remoção, um total de 4 elétrons no 3d e 2 elétrons no 4s, ou uma configuração “próxima” a isso.
Na prática, pela tabela de configuração:
• Cromo (Cr) tem configuração neutra real [Ar],4s^1,3d^5 (por estabilidade do meio-meio preenchimento).
• Ao formar Cr^2+, saem primeiro os 1 elétron de 4s e depois 1 elétron de 3d, resultando em [Ar],3d^4.

Passo 4

Confirmar que nenhum outro elemento da 3d forma um cátion 2+ com 3d^4.
  • Titânio (Ti): neutro 4s^2,3d^2toTi^2+=[Ar],3d^2.
  • Vanádio (V): neutro 4s^2,3d^3toV^2+=[Ar],3d^3.

  • Só o Cromo dá 3d^4 em Cr^2+.

Resposta

O elemento é o Crômio (Cr), pois Cr^2+ fica com configuração eletrônica [Ar],3d^4,.

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