Identifique os íons que apresentam as seguintes configurações eletrônicas e discuta a respeito do caráter magnético desses íons.
\mathrm{Y}^{2+}=[\mathrm{Ar}] 3 \mathrm{~d}^{2}

Passo 1

O enunciado pede para identificar quais íons apresentam a configuração eletrônica
[\mathrm{Ar}]\,3d^2
e discutir o caráter magnético desses íons. Vamos usar o fato de que, em metais de transição, o estado neutro é [\mathrm{Ar}]\,4s^2\,3d^n e que, ao formar cátions, os elétrons são retirados primeiro do orbital 4s e depois do 3d.

Passo 2

Determinar quais elementos neutros têm configuração [\mathrm{Ar}]\,4s^2\,3d^n de modo que, ao remover elétrons, fique [\mathrm{Ar}]\,3d^2.
  • Se n=2, o elemento neutro é o titânio ( \mathrm{Ti}, Z=22) com configuração [\mathrm{Ar}]\,4s^2\,3d^2. Removendo dois elétrons do 4s forma-se o cátion \mathrm{Ti}^{2+} com \mathrm{Ti}^{2+} : [\mathrm{Ar}]\,3d^2.
  • Se n=3, o elemento neutro é o vanádio ( \mathrm{V}, Z=23) com configuração [\mathrm{Ar}]\,4s^2\,3d^3. Removendo três elétrons (dois do 4s e um do 3d) forma-se o cátion \mathrm{V}^{3+} com \mathrm{V}^{3+} : [\mathrm{Ar}]\,3d^2.

Passo 3

Analisar o caráter magnético da configuração [\mathrm{Ar}]\,3d^2.
  • Segundo a regra de Hund, em d^2 temos dois elétrons em orbitais diferentes, ambos com spin paralelo.
  • Logo, há dois elétrons desemparelhados, o que torna o íon paramagnético.
  • A moment magnético efetivo aproximado é dado por \mu_\text{eff} = \sqrt{n(n+2)}\;\mu_Bonde n=2. Assim, \mu_\text{eff} = \sqrt{2\,(2+2)}\;\mu_B = \sqrt{8}\;\mu_B \approx 2{,}83\;\mu_B.

Resposta

\mathrm{Ti}^{2+} e \mathrm{V}^{3+} têm configuração [\mathrm{Ar}]\,3d^2. Ambos são paramagnéticos, com dois elétrons desemparelhados e momento magnético efetivo \mu_\text{eff}\approx2{,}83\;\mu_B.

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