Questão 17) Escreva a configuração eletrônica para cada um dos seguintes íons, preencha os orbitais na camada de valência e determine quais possuem configurações de gás nobre.
Mn^3-

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica do íon Mn^3-, o diagrama de orbitais da sua camada de valência e verificar se ele atinge configuração de gás nobre. O conteúdo envolvido é a ordem de preenchimento (Aufbau), o princípio de Hund e o princípio da exclusão de Pauli, além de comparar com uma configuração de gás nobre.

Passo 2

O manganês neutro tem número atômico Z=25. Como o íon Mn^3- ganha três elétrons, ele passa a ter 25+3=28 elétrons. Seguindo a ordem de preenchimento:
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6
totalizam 18 elétrons (configuração do argônio). Restam 28-18=10 elétrons, que preenchem em sequência os orbitais 4s (2 elétrons) e 3d (8 elétrons). Assim:
Mn^3-:[Ar],4s^2,3d^8

Passo 3

Na camada de valência temos os orbitais 4s e 3d. Aplicando Hund e Pauli, o diagrama é:
4s:;uparrowdownarrow
3d:;uparrowdownarrow,;uparrowdownarrow,;uparrow,;uparrow,;uparrow
Isto é, cinco orbitais 3d com dois totalmente emparelhados e três semiocupados com um único elétron.

Passo 4

Uma configuração de gás nobre corresponderia a um arranjo estável como [Ar]3d^10 (fechando a subcamada 3d) ou [Kr], mas nosso íon é [Ar],4s^2,3d^8, não tendo nem subcamada 3d completa nem descarregado o 4s. Portanto, não possui configuração de gás nobre.

Resposta

[Ar],4s^2,3d^8
Diagrama de valência: 4s:;uparrowdownarrow; 3d:;uparrowdownarrow,;uparrowdownarrow,;uparrow,;uparrow,;uparrow
Não possui configuração de gás nobre.

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