Faça a distribuição eletrônica dos seguintes elementos e íons.
Nb

Passo 1

O enunciado pede a distribuição eletrônica do elemento nióbio \mathrm{Nb} e de alguns de seus íons mais comuns. O conteúdo necessário inclui o número atômico de \mathrm{Nb}, o princípio de Aufbau (ordem de preenchimento dos orbitais), a regra de Hund e o princípio de remoção de elétrons em cátions (elétrons saem primeiro dos orbitais de maior número quântico principal).

Passo 2

Determinar o número atômico de \mathrm{Nb}. O nióbio tem Z=41, ou seja, no átomo neutro há 41 elétrons para distribuir nos orbitais seguindo a sequência de energia:
1s,\;2s,\;2p,\;3s,\;3p,\;4s,\;3d,\;4p,\;5s,\;4d,\dots

Passo 3

Preencher os elétrons no átomo neutro de \mathrm{Nb}. Até o gás nobre criptônio ([Kr]) ocupam-se 36 elétrons:
\mathrm{[Kr]} = 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^6.
Faltam 41 - 36 = 5 elétrons, que vão nos orbitais 5s e 4d segundo Aufbau e Hund:
5s^1\,4d^4.
Logo, a configuração do nióbio neutro é
\mathrm{Nb}:\quad \mathrm{[Kr]}\,4d^4\,5s^1.

Passo 4

Para formar cátions de \mathrm{Nb}, removemos elétrons do orbital de maior número quântico principal n primeiro, ou seja, primeiro de 5s, depois de 4d.

Passo 5

Aplicar essa regra aos cátions mais comuns:
\mathrm{Nb^{2+}} (remoção de 2 elétrons):
retira 5s^1 e um elétron de 4d:
\mathrm{Nb^{2+}}:\quad \mathrm{[Kr]}\,4d^3.
\mathrm{Nb^{3+}} (remoção de 3 elétrons):
retira 5s^1 e dois elétrons de 4d:
\mathrm{Nb^{3+}}:\quad \mathrm{[Kr]}\,4d^2.
\mathrm{Nb^{5+}} (remoção de 5 elétrons):
retira 5s^1 e quatro elétrons de 4d:
\mathrm{Nb^{5+}}:\quad \mathrm{[Kr]}\,4d^0\;=\;\mathrm{[Kr]}.

Resposta

Neutro \mathrm{Nb}: \mathrm{[Kr]}\,4d^4\,5s^1 \mathrm{Nb^{2+}}: \mathrm{[Kr]}\,4d^3 \mathrm{Nb^{3+}}: \mathrm{[Kr]}\,4d^2 \mathrm{Nb^{5+}}: \mathrm{[Kr]}

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