Que íons M2+ (em que
é um metal) têm a seguinte configuração eletrônica no estado fundamental:
[\mathrm{Kr}] 4 \mathrm{~d}^{3};
[\mathrm{Kr}] 4 \mathrm{~d}^{3};
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz: o cátion M²⁺ tem configuração eletrônica no estado fundamental igual a
A matéria aqui é química inorgânica–configuração eletrônica de metais de transição e remoção de elétrons para formar íons. Vamos precisar:
- Saber como é a configuração do átomo neutro de um metal de transição da 5ª série (regra de Aufbau).
- Saber de quais orbitais saem primeiro os elétrons quando formamos o cátion (5s sai antes de 4d).
Passo 2
Primeiro, lembrando a regra de Aufbau para um átomo neutro desses metais após o gás nobre Kr (Z=36), a ordem de preenchimento é 5s e depois 4d. Então, de forma geral:
Y (Z=39): [Kr] 5s² 4d¹
Zr (Z=40): [Kr] 5s² 4d²
Nb (Z=41): [Kr] 5s¹ 4d⁴ (observação experimental, mas conceitualmente a gente pensa em 5s² 4d³)
Mo (Z=42): [Kr] 5s¹ 4d⁵
…
Y (Z=39): [Kr] 5s² 4d¹
Zr (Z=40): [Kr] 5s² 4d²
Nb (Z=41): [Kr] 5s¹ 4d⁴ (observação experimental, mas conceitualmente a gente pensa em 5s² 4d³)
Mo (Z=42): [Kr] 5s¹ 4d⁵
…
Passo 3
Para formar M²⁺, a gente tira 2 elétrons do átomo neutro. A regra de ionização diz: primeiro saem os elétrons do orbital 5s e só depois os do 4d.
Supondo que o átomo neutro seja Nb com configuração “prática” [Kr] 5s¹ 4d⁴:
- Tira 1 elétron do 5s → sobra [Kr] 5s⁰ 4d⁴
- Tira o 2º elétron do 4d → sobra [Kr] 4d³
Isso bate exatamente com a configuração dada para M²⁺.
Resposta
O cátion M²⁺ é Nb²⁺ (nióbio II), ou seja, o metal M é o nióbio (Nb).