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Sachant que la configuration électronique du manganèse est Ar entre crochets, 4s2 3d5, quel est le nombre d’oxydation maximal de ce métal de transition ?
Le nombre d’oxydation indique le nombre d’électrons de valence qui ont été perdus ou gagnés par un atome. La plupart des métaux de transition de la période quatre, du scandium au cuivre, ont plusieurs nombres d’oxydation possibles. Cette table montre certains des nombres d’oxydation les plus courants. Cependant, nous remarquons que les nombres d’oxydation sont positifs car les métaux perdent des électrons pour former des cations.
Dans cette question, on nous donne la configuration électronique d’un atome de manganèse. Les électrons de valence de l’atome de manganèse se trouvent dans les sous-couches 4s et 3d. En additionnant les exposants, nous constatons que l’atome de manganèse a sept électrons de valence. Mais en regardant les nombres d’oxydation répertoriés dans la table, nous pouvons voir qu’il n’est pas facile de prédire les nombres d’oxydation d’un métal de transition en se basant uniquement sur le nombre d’électrons de valence.
Une chose que nous savons est que lors de l’écriture de configurations électroniques pour les métaux de transition de la période quatre, les électrons de valence sont retirés en premier de la sous-couche 4s avant la sous-couche 3d. Donc, par exemple, le cation Mn2+ se forme lorsque deux électrons de valence sont perdus de la sous-couche 4s. Et la configuration électronique de l’ion est donc Ar entre crochets, 3d5. Si un atome de manganèse perdait ses sept électrons de valence, alors les sous-couches 4s et 3d seraient vides.
Nous remarquons dans la table que plus sept est non seulement le nombre d’oxydation le plus élevé que le manganèse puisse avoir, mais que c’est aussi le nombre d’oxydation le plus élevé qu’on puisse trouver couramment dans tous les métaux de transition de la période quatre. Et bien que le fer, le cobalt, le nickel et le cuivre aient un plus grand nombre d’électrons de valence que le manganèse, leurs nombres d’oxydation courants ne sont pas supérieurs à plus sept.
En conclusion, d’après sa configuration électronique, le nombre d’oxydation maximal du manganèse est plus sept.
