Escreva a configuração eletrônica para os seguintes íons:
a) \mathbf{V}^{\mathbf{3} \boldsymbol{+}}[\mathrm{Ar}] 3 \mathrm{~d} 2.

Passo 1

O enunciado pede: escrever a configuração eletrônica do íon \mathrm{V}^{3+}.
Informação que temos explicitamente: o íon é vanádio com carga +3, isto é \mathrm{V}^{3+}. Não há outras informações fornecidas no enunciado.

Passo 2

Determinar quantos elétrons o átomo neutro de vanádio tem. O número atômico do vanádio é Z=23, ou seja, o átomo neutro \mathrm{V} tem 23 elétrons. A configuração eletrônica do átomo neutro segue a ordem de preenchimento (princípio de Aufbau). Para o vanádio neutro a configuração no estado fundamental é
\mathrm{V}:\;[\mathrm{Ar}]\,4s^{2}\,3d^{3}.
Explicando isso de forma simples:
  • [\mathrm{Ar}] significa o núcleo eletrônico equivalente ao gás nobre argônio, que corresponde a 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6} (no total 18 elétrons).
  • Depois de [\mathrm{Ar}] vêm os elétrons dos orbitais de maior energia: primeiro 4s (duas elétrons) e depois 3d (três elétrons), resultando em 18+2+3=23 elétrons.

Passo 3

Entender como se formam cátions em metais de transição. Regra prática importante (frequentemente usada em provas):
  • Ao formar cátions, os elétrons são removidos primeiro do orbital com maior número quântico principal n. Para os elementos de transição, isso costuma significar que os elétrons ns são removidos antes dos (n-1)d.
    Aplicando ao vanádio: os elétrons do orbital 4s são removidos antes dos do 3d.

Passo 4

Remover 3 elétrons de \mathrm{V} para obter \mathrm{V}^{3+}. Partindo de [\mathrm{Ar}]\,4s^{2}\,3d^{3}:
  • Remover o 1.º elétron: [\mathrm{Ar}]\,4s^{1}\,3d^{3}.
  • Remover o 2.º elétron: [\mathrm{Ar}]\,4s^{0}\,3d^{3}, que escrevemos como [\mathrm{Ar}]\,3d^{3}.
  • Remover o 3.º elétron: agora do 3d, ficando [\mathrm{Ar}]\,3d^{2}.

Passo 5

Escrever a configuração final de forma clara, tanto no formato com gás nobre quanto na forma completa (mostrando todos os orbitais até 3d).

Resposta

[\mathrm{Ar}]\,3d^{2}
1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}\,3p^{6}\,3d^{2}

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