QUÍMICA - Vestibular UERJ

PRÉ-VESTIBULARLIVRO DO PROFESSOR

QUÍMICA

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Produção Projeto e Desenvolvimento Pedagógico

Disciplinas Autores

Língua Portuguesa Francis Madeira da S. Sales Márcio F. Santiago Calixto Rita de Fátima BezerraLiteratura Fábio D’Ávila Danton Pedro dos SantosMatemática Feres Fares Haroldo Costa Silva Filho Jayme Andrade Neto Renato Caldas Madeira Rodrigo Piracicaba CostaFísica Cleber Ribeiro Marco Antonio Noronha Vitor M. SaquetteQuímica Edson Costa P. da Cruz Fernanda BarbosaBiologia Fernando Pimentel Hélio Apostolo Rogério FernandesHistória Jefferson dos Santos da Silva Marcelo Piccinini Rafael F. de Menezes Rogério de Sousa Gonçalves Vanessa SilvaGeografia DuarteA.R.Vieira Enilson F. Venâncio Felipe Silveira de Souza Fernando Mousquer

I229 IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. — Curitiba : IESDE Brasil S.A., 2008. [Livro do Professor]

832 p.

ISBN: 978-85-387-0577-2

1. Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título.

CDD 370.71


1EM

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007

O átomo hoje

Neste módulo, vamos “dissecar” a nossa con-cepção de átomo.

1900

Dias atuais

Imaginemos a eletrosfera em várias camadas, onde se movimentam os elétrons.

No interior do núcleo temos os prótons e nêu-trons, envoltos por uma camada de partículas w e z.

Quanto mais prótons no núcleo mais elétrons tende a haver na eletrosfera, o que torna o átomo mais pesado.

O átomoAs substâncias são constituídas de moléculas,

átomos ou íons, e têm como princípio de existência o átomo.

O átomo é muito pequeno. Se um átomo fosse deste tamanho,

a bolinha da ponta de uma caneta teria 30km de diâmetro. Aliás, uma bolinha de ponta de caneta deve conter uns...

1.000.000.000.000.000.000.000 de átomos.Os átomos são formados de inúmeras partícu-

las. Estudaremos apenas aquelas que interessam ao nosso propósito.

Na parte externa do átomo encontram-se partí-culas infinitamente pequenas chamadas elétrons. Os elétrons possuem carga elétrica negativa e a região onde se movem chama-se eletrosfera. A parte central do átomo é o núcleo constituído de partículas extema-mente pequenas: os prótons que têm carga positiva, e os nêutrons que não possuem carga.

O núcleo é muito menor que a eletrosfera (10 mil vezes menor) e é mantido coeso por uma força nuclear que existe entre suas partículas.

Átomoparte central mais densa: núcleo

parte externa: eletrosfera

No núcleo temos:partículas positivas: prótons (p)partículas sem carga: nêutrons (n)

Na eletrosfera ou coroa envolvente, temos as partículas elétricas negativas: elétrons (e).


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Nêutron

ElétronPróton

Átomos eletricamente neutros

Os átomos em seu estado natural são sempre eletricamente neutros, isto é, o número de cargas po-sitivas são iguais ao número de cargas negativas.

p = e

ÍonsComo já vimos, os átomos são formados por

um núcleo (parte central) e a eletrosfera (parte pe-riférica).

O núcleo, apesar de concentrar praticamente toda a massa do átomo, apresenta um diâmetro cerca de 10 000 vezes menor do que o átomo.

Se o átomo fosse o Maracanã, o núcleo seria a bola, no centro do campo.

Se o átomo tivesse um diâmetro de 100m, seu núcleo teria diâmetro de 1cm.

Os átomos sofrem reações para alcançar uma estabilidade. Estas reações ocorrem por meio de choques, e como o núcleo está protegido, não par-ticipa delas.

As alterações sofridas por um átomo ocorrem na eletrosfera, ou seja, nos elétrons.

Os átomos, para alcançarem a estabilidade, podem perder ou ganhar elétrons, com isso adquirem cargas. Estas espécies, carregadas positivamente ou negativamente, chamamos de íons.

Nesse caso:

p ≠ e

Átomo eletrizado positivamente (cátion)

O átomo eletrizado positivamente é aquele que apresenta mais cargas positivas (prótons) do que cargas negativas (elétrons). Para tanto, ele perdeu elétrons. O total de elétrons perdidos é o total de cargas positivas adquiridas.

Exemplo: `

20Cap=20

e=20 perde 2 elétrons

p=20

e=18 Ca2+

(neutro p=e) mais cargas positivas

eletrizado positivamente

2 prótons a mais cargaque elétrons +2

átomo de cálcio n.0 p>n.0 e Cátion de cálcio

Átomo eletrizado negativamente (ânion)

O átomo eletrizado negativamente apresenta mais elétrons do que prótons. Portanto, ele ganhou elétrons. O total de elétrons ganhos é o total de car-gas negativas adquiridas.

Exemplo: `

7Np=7

e=7 p=7

e=10 N3 –ganha 3 e

(neutro p=e) mais cargas negativas

eletrizado negativamente

3 prótons a menos -3que elétrons carga

átomo de nitrogênio n.0 e>n.0 p Ânion do nitrogênio

ÁTOMO

eletrizado positivamente cátion

eletrizado negativamente ânion

perde elétrons

ganha elétrons

ÍON

É importante frisar que toda e qualquer alte-ração no átomo ocorre nos elétrons, os prótons e nêutrons permanecem inalterados.

Cu Cu+ Cu2+

Átomo de cobre Cátion de cobre – I Cátion de cobre – II

A única diferença entre estas espécies químicas está no número de elétrons.


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Identificação de um átomoVamos estabelecer uma comparação entre a

identificação de um indivíduo e um átomo.

Cada pessoa tem a sua cédula de identidade com os números do Registro Geral e do Cadastro de Pessoa Física.

Cada átomo tem seu número de prótons, nêu-trons e elétrons.

Átomo de hidrogênio: p = 1, e = 1, n = 0

Átomo de hélio: p = 2, e = 2, n = 2

Átomo de carbono: p = 6, e = 6, n = 6

Dessa forma, podemos dizer que a identificação de um átomo está na dependência da quantidade de prótons e nêutrons.

Número atômico (Z)Número atômico (Z) é o número correspondente

à carga nuclear, ou seja, o número de prótons exis-tentes no núcleo.

Por exemplo, o átomo de carbono possui 6 pró-tons no núcleo. Logo, o seu número atômico é 6.

p = 6 Z = 6

Número de massa (A)Número de massa (A) é o número corresponden-

te à soma das quantidades de prótons e de nêutrons existentes no núcleo.

A = p + n ou A = Z + n

Por exemplo: o átomo de sódio possui 11 pró-tons e 12 nêutrons no núcleo. Logo, seu número de massa é 23.

A = p + n A = 11 + 12 = 23

Representação de “Z” e “A” O número de massa é colocado acima do símbo-

lo do elemento e o número atômico embaixo.A

ZE e

A

ZE ou

A

ZE

A

ZE e

mais correto

Por exemplo: 35

17C – indica o átomo de cloro de

número atômico 17 e número de massa 35. Pelo nú-mero atômico, sabemos que este átomo de cloro tem 17 prótons e 17 elétrons. Sendo o número de massa 35, sabemos que:

A = p + n 35 = 17 + n n =18.

IsótoposSão átomos de mesmo número atômico (mesmo

elemento) e de números de massa diferentes.

Exemplo: `

1

1H (prótio), 2

1H (deutério),

3

1H (trítio)

IsóbarosIsóbaros são átomos de mesmo número de

massa e números atômicos diferentes (elementos diferentes).

Exemplo: `

40

19K e40

20Ca

IsótonosIsótonos são átomos que apresentam mesmo

número de nêutrons e números atômico e de massa diferentes.


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Exemplo: `

Como você já sabe: A = Z + N , então: N = A – Z

8 0 17 e 9 F 18

N = A - Z N = A - Z

N = 17 – 8 = 9 N = 18 – 9 = 9

Espécies isoeletrônicasSão átomos ou íons que possuem a mesma

quantidade de elétrons.

Exemplo: `

13 A3+, 12Mg2+, 11Na1+

cátions com 10 elétrons

10Ne

átomo neutro com 10 elétrons

9F -, 80 -2, 7N 3-

ânions com 10 elétrons

Estudo da eletrosferaO estudo minucioso da eletrosfera torna-se ne-

cessário já que as transformações químicas ocorrem com os elétrons.

Na eletrosfera os elétrons distribuem-se em sete camadas (denominadas K, L, M, N, O, P, Q), como as “cascas de uma cebola”.

Cada camada pode conter um limite máximo de elétrons, conforme seu “tamanho”:

K = 2, L = 8, M = 18, N = 32, O = 32, P = 18, Q = 2

Para a total compreensão dessa região dos átomos, devemos conhecer a caracterização de cada um dos elétrons que compõe uma determinada eletrosfera.

Essa caracterização está relacionada à quan-tidade de energia dos elétrons, que é estudada por intermédio dos números quânticos.

Número quântico principal (n)Por volta de 1925, começou uma alteração que

mudaria radicalmente a forma de compreender o comportamento dos elétrons ao redor do núcleo.

Heisenberg estabeleceu o Princípio da Incerte-za, que determina a impossibilidade de se conhecer ao mesmo tempo a velocidade e a posição do elétron

em seu movimento ao redor do núcleo. Pensando nisso, órbitas definidas como as de planetas ao redor do Sol deixaram de ter sentido. As camadas eletrônicas passaram a ser interpretadas como ní-veis de energia. Cada um desses níveis é definido pelo número quântico principal, que determina a energia do elétron e, com isso, sua distância média com relação ao núcleo.

O número quântico principal, representado por n, indica a camada em que o elétron se encontra, e só pode assumir valores inteiros e positivos. Observe:

SubníveisCada um dos níveis é decomposto em um de-

terminado número de subníveis, que são regiões que podem acomodar uma quantidade limitada de elétrons.

tipo de subnível de energia s p d fn.º de elétrons que acomoda 2 6 10 14

Somados os elétrons alojados nos subníveis de um dado nível, se obtém a quantidade máxima de elétrons que pode ser contida no mesmo.

As configurações eletrônicas

Para se obter a distribuição dos elétrons em níveis de energia ou camadas para um determinado átomo, os seus elétrons devem ser distribuídos em ordem de energia crescente, nos subníveis, e depois reorganizados em níveis ou camadas.

O termo camadas continua a ser usado por fa-tores históricos e também por facilitar a visualização do modelo atômico.

Diagrama de Linus PaulingFoi Linus Pauling quem calculou a ordem de

energia dos subníveis e estabeleceu um diagrama visando facilitar a obtenção da configuração eletrô-nica dos átomos.

Até hoje são conhecidas sete camadas eletrôni-cas, e suas subcamadas estão descritas abaixo, no diagrama de Linus Pauling, onde a ordem crescente de preenchimento dos elétrons está indicado pelas setas:


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K 1

L

M

N

O

P

Q

2

3

4

5

6

7

2

8

18

32

32

18

2

1s

3s

2p

3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7s

2s

S P D F

níveis subníveis

número máximo de elétrons por níveis

2 6 10 14

número máximo de elétrons por subníveis

Cada subnível é sucessivamente preenchido com o número máximo de elétrons de acordo com a ordem obtida, percorrendo-se as diagonais de cima para baixo.

Obtém-se, portanto, a seguinte ordem:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d

6denergia

crescente1s

Chama-se elétron de diferenciação ou elétron de maior energia o último elétron da distribuição na ordem crescente de energia.

Chama-se elétron mais externo o último elétron da distribuição na ordem dos níveis (ca-madas).

Regras de distribuição eletrônica

Por meio do número atômico determine a •quantidade de elétrons a serem distribuí-dos.

Respeitando a ordem crescente de energia •dos subníveis, distribua os elétrons colo-cando o número máximo em cada subnível,

deixando para o último subnível o que resta para totalizar os elétrons.

Some os elétrons distribuídos para não ultra- •passar o valor do número atômico.

Exemplos: `

A distribuição eletrônica para o átomo de sódio (Na) que tem Z = 11 seria obtida da seguinte forma:

Z = 11 indica que o sódio no estado neutro possui igual número de cargas positivas e negativas. Portanto, temos 11 elétrons a distribuir.

1s2 2s2 2p6 3s1

Após a distribuição dos elétrons em subníveis, podemos identificar aqueles que possuem mesmo número quân-tico principal, que indica a que camada pertencem os elétrons.

camada K: 1s2 = 2 elétrons

camada L: 2s2 + 2p6 = 8 elétrons

camada M: 3s1 = 1 elétron

11Na 1s2 2s2 2p6 3s1

K L M

Agora vamos fazer a distribuição eletrônica para o átomo de ferro (Fe) que tem Z = 26.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

camada K: 1s2 = 2 elétrons

camada L: 2s2 + 2p6 = 8 elétrons

camada M: 3s2 + 3p6 + 3d6 = 14 elétrons

camada N: 4s2 = 2 elétrons

26Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 K L M N M

Distribuição eletrônica nos íons

A distribuição eletrônica nos íons é semelhan-te à dos átomos neutros. No entanto, é importante salientar que os elétrons que o átomo irá ganhar ou perder (para se transformar num íon) serão re-cebidos ou retirados da última camada eletrônica e não do subnível mais energético.

Exemplo: `

O átomo de ferro (Z = 26) tem a seguinte distribuição eletrônica:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 ou K-2; L-8; M-14; N-2.


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Quando o átomo de ferro perde dois elétrons e se transforma no íon Fe2+, este terá a seguinte distribuição eletrônica:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p0 3d6 ou K-2; L-8; M-14.

Evidentemente, se o átomo de ferro perder três elétrons e se transformar no íon Fe3+, este terá a seguinte distri-buição eletrônica:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 ou K-2; L-8; M-13.

Estado normal e estado excitado de um átomo

Um átomo está no estado normal ou estado fundamental quando seus elétrons estão em seus níveis mais baixos de energia. Entretanto, os elétrons podem estar em níveis de energia mais elevados e, nesse caso, dizemos que o átomo se encontra em estado excitado ou estado ativado. É o que ocorre, por exemplo, quando os átomos são aquecidos a altas temperaturas ou quando reagem com outros átomos.

Quando um átomo está em seu estado normal, a distribuição de seus elétrons segue a ordem cres-cente de energia do diagrama de Pauling.

Quando um átomo está em seu estado excitado, a distribuição de seus elétrons não obedece a ordem crescente de energia do diagrama de Pauling.

Exemplo: `

Distribuição eletrônica de elétrons no átomo de carbono (Z = 6):

estado normal: 1s2 2s2 2p2

estado excitado: 1s2 2s1 2p3

Distribuições eletrônicas especiais

Alguns elementos apresentam distribuição eletrônica diferente da obtida com a aplicação das regras já estudadas. Os mais importantes são o cromo (Z = 24), o cobre (Z = 29), a prata (Z = 47) e o ouro (Z = 79).

Em todos esses casos foi verificado experimen-talmente que o 2.º elétron do subnível s passa para o subnível d.

Exemplo: `

24Cr ⇒1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 (aplicando as regras estudadas).

24Cr ⇒ ⇒1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 (distribuição ele-trônica real).

O modelo atômico atual é um modelo matemáti-co-probabilístico que se baseia em dois princípios:

– Princípio da incerteza de Heisenberg: é impossível determinar com precisão a posição e a velocidade de um elétron num mesmo instante.

– Princípio da dualidade da matéria de Louis de Broglie: o elétron apresenta característica DUAL, ou seja, comporta-se como matéria e energia sendo uma partícula-onda.

Schrödinger baseado nestes dois princípios criou o conceito de orbital.

Orbital: é uma região do espaço, em torno do núcleo, onde há maior probabilidade de se encontrar um elétron.

Dirac calculou estas regiões de probabilidade e determinou os quatro números quânticos, que são: principal, secundário, magnético e de spin.

Orbitais: os elétrons com diversos valores de momento angular ocupam regiões do espaço como estas. A inten-sidade do sombreado indica a probabilidade de encontrar um elétron a essa ditância.

O modelo de Schrödin-ger abandonou a ideia de or-bitas precisas e substituiu-as por descrições das regiões do espaço (chamadas orbitais) onde é mais provável que se encontrem os elétrons.


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Representação simplificada da distribuição eletrônica

É feita pelo cerne do gás nobre que antecede o elemento em relação ao número atômico. Os gases nobres são:

Hélio 2He 1s2

Neônio 10Ne 1s2 2s2 2p6

Argônio 18Ar 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Criptônio 36Kr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

Xenônio 54Xe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6

Radônio 86Rn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6

Exemplo: `

Observe abaixo que a distribuição eletrônica dos 10 primeiros elétrons do sódio (Na) é igual à do Ne.

11Na 1s2 2s2 2p6 3s1

Sendo assim indicamos apenas por [Ne] (cerne do neônio) e teremos a representação simplificada da dis-tribuição eletrônica do Na:

[Ne] 3s1

Olha como fica a representação simplificada da distribui-ção eletrônica do mercúrio (Hg):

cerne do criptônio80 HG 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f 14 5d10 (Kr) 6s2 4f 14 5d10

Ordem crescente de energia: [Kr] 6s2 4f14 5d10

Ordem geométrica: [Kr] 4f14 5d10 6s2

Número quântico secundário ou azimutal ( )

O número quântico azimutal, representado por , especifica a subcamada (indica a energia do elé-

tron no subnível) e, assim, a forma da orbital. Pode

assumir os valores 0, 1, 2 e 3, correspondentes às subcamadas s, p, d, f.

Subnível s p d f

Número quântico secundário ou azimutal ( )

0 1 2 3

Número quântico magnético (m )

Localiza o elétron na orbital e dá a orientação espacial das orbitais.

Orbital é a região onde é mais provável en-contrar um életron.

Formato das orbitaisA orbital s possui forma esférica e uma única

orientação.

Orbital s

As orbitais p possuem forma de halteres.

3 orbitais p - 3 orientações: px; py; pz.


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Orbital px

Orbital py

Orbital pz

Py

PxPz

As orbitais d e f são bem mais complicadas e não serão estudadas.

Cada subnível comporta um número variável de orbitais, de acordo com o diagrama energético mais completo.

Nesse diagrama, cada orbital é representada simbolicamente por um quadrado ou círculo.

Os subníveis (degraus) “s”, “p”, “d”, “f” contêm sucessivamente 1, 3, 5, 7 (sequência de números ímpares) orbitais.

s

p

d

f

As orbitais são identificadas pelo chamado nú-mero quântico magnético (m). Num dado subnível, a orbital central tem o número quântico magnético igual a zero; as orbitais da direita têm m = + 1, + 2, + 3; as da esquerda têm m = - 1, - 2, - 3.

s

m= 0

p

m=

d

m=

f

m=

-1 0 +1

-2 -1 0 +1 +2

-3 -2 -1 0 +1 +2 +3

A representação dos elétrons na orbital se faz por meio de setas. O primeiro elétron é representado por uma seta ascendente ( ↑ ).

Princípio de exclusão de Pauli: “Em uma or-bital pode haver no máximo dois elétrons, de spin contrários”.

Exemplo: `

Subnível s com 2 elétrons

s correto

s ↑↑errado

Exemplo: `

Subnível p com 2 elétrons

correto↑ ↑

errado

O elétron de maior energia, chamado elétron de diferenciação, é o último elétron distribuído no preenchimento das orbitais, de acordo com a regra de Hund.

É importante lembrar que os átomos terão um certo conjunto de orbitais atômicos indepen-dentemente de possuir elétrons ou não, em outras palavras, um orbital atômico não deixa de existir só porque está vazio.

Número quântico de spin (S) Indica o sentido de rotação do elétron. Só exis-

tem duas possibilidades, dois sentidos de rotação, convencionalmente indicados por 1

2– e 12+ .


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A representação dos elétrons na orbital se faz por meio de setas que indicam o spin: por conven-ção, o primeiro elétron é representado por uma seta ascendente ( ) e corresponde ao spin negativo (S=

12

- ); a seta descendente ( ) corresponde ao spin positivo (S= 1

2+ ).

Complete a tabela:1.

Elemento A ZSc 45 21

Kr Z + n = 36 + 48 = 84 36

Ni2+ p + n = 28 + 31 = 59 Z = p = 28

N3- p + n = 7 + 7 = 14 Z = p = 7

p e n

Z = p = 21 Z = p = e = 21 A – p = 45 – 21 = 24

Z = p =36 Z = p = e =36 48

e + 2 = 26 + 2 = 28 26 31

7 p + 3 = 7 + 3 = 10 7

Representando os elementos hipoteticamente por:2. 20

10A

20

9B

21

11C

19

9D

22

11E

n = 10 n = 11 n = 10 n = 10 n = 11

Quais átomos devem ser representados pelo mesmo símbolo?

Solução: `

Isóbaros (mesma massa) = A e B.

Isótopos (mesmo n.0 de prótons) = B e D, C e E.

Isótonos (mesmo n.0 de neutrons) = A, C e D, B e E.

Aqueles que fazem parte do mesmo elemento químico, ou seja, que apresentam o mesmo número atômico (isótopos), são, B e D, C e E.

Tem-se um átomo A com número atômico 5 e número 3. de massa (3x-5). Este átomo é isótono de um átomo B que apresenta número de massa (2x+1) e um próton a mais que A. Calcule os números de massa.

Solução: `

A B3x-5

5

2x+1

5+1

isótonos:

nA = nB

A - Z = A – Z

3x - 5 - 5 = 2x + 1 - 6 ⇒ 3x - 10 = 2x - 5 ⇒⇒ x = 5

Logo: AA= 3 . 5 - 5 = 10 e AB = 2 . 5 + 1 = 11

Visão artística dos quarks nos núcleos de átomos de silício.

(PUC) O silício, elemento químico mais abundante na 4. natureza depois do oxigênio, tem grande aplicação na indústria eletrônica. Por outro lado, o enxofre é de importância fundamental na obtenção do ácido sulfúrico. Sabendo-se que o átomo 14Si28 é isótono de uma das variedades isotópicas do enxofre, 16S, pode-se afirmar que esse átomo de enxofre tem número de massa:

14.a)

16.b)

30.c)

32.d)

34.e)

Solução: ` CSe os dois átomos são isótonos, possuem o mesmo número de nêutrons. O número de nêutrons do silício é calculado assim: 28 - 14 = 14 nêutrons.

Sendo isótonos, o átomo de enxofre também tem 14 nêutrons. O número de massa do enxofre é a soma do seu número de prótons (16) com o seu número de nêutrons (16).

Faça as distribuições eletrônicas e reagrupe os subníveis 5. segundo as suas camadas:

20a) Ca.

54b) Xe.


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Solução: `

1sa) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

2-8-8-2

1sb) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6

2-8-18-18-8

Dê a configuração eletrônica nos subníveis dos íons:6.

25a) Mn2+.

16b) S-2.

Solução: `

25a) Mn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

25Mn2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5

16b) S: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

S-2: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Determine a configuração eletrônica do bromo (8. 35Br) tomando-se por base o cerne do gás nobre prece-dente.

Solução: `

35Br 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5⇒ [Ar] 4s2 3d10 4p5

cerne do argônio

Dada a configuração eletrônica de um elemento quími-9. co no estado fundamental: [Xe] 6s2 4f14 5d6, dê o seu número atômico.

Solução: `

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f 14 5d 6 54 + 22 = 76 elétrons Z = 76

Dê o número atômico do elemento que possui o elétron 10. diferenciador com os seguintes números quânticos: n = 2, = 1, m = +1, s = 1

2- .

Solução: `

n = 2, = 1, m = +1, s = 12- ⇒⇒

+1

2p3 logo, 1s2 2s2 2p3 Z = 7.

(Unaerp) O fenômeno da supercondução de ele-7. tricidade, descoberto em 1911, voltou a ser objeto da atenção do mundo científico com a constatação de Bednorz e Müller de que materiais cerâmicos podem exibir esse tipo de comportamento, valendo um prêmio Nobel a esses dois físicos em 1987.

Um dos elementos químicos mais importantes na formulação da cerâmica supercondutora é o ítrio:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1, o número de camadas e o número de elétrons mais energéticos para o ítrio, serão respectivamente:

4 e 1.a)

5 e 1.b)

4 e 2.c)

5 e 3.d)

4 e 3.e)

Solução: ` B

Ordem crescente: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2

4d1

subnível mais energético: 1 elétron.

Ordem geométrica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d1 5s2

Em camadas: 2) 8) 18) 9) 2) → 5 camadas.

A luz amarela das lâmpadas de vapor de sódio 11. usadas na iluminação pública é emitida pelo decai-mento da energia de elétrons excitados no átomo de sódio. No estado fundamental um certo elétron deste elemento se encontra no segundo nível de energia, num orbital p.

Os valores dos números quânticos que podem caracterizar esse elétron são:

n = 2; a) = 1; m = 2; s = – 12 .

n = 2; b) = 2; m = - 2; s = – 12 .

n = 2; c) = 1; m = - 1; s = + 12 .

n = 2; d) = 0; m = 0; s = + 12 .

Solução: ` C

-1 +10

Segundo nível: n = 2.

Subnível p: = 1. ml = -1 ou 0 ou +1.


11EM

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007

1.

Escreva as palavras de acordo com os conceitos.a)

Partículas que constituem a matéria. •

Partícula do núcleo do átomo com carga positiva. •

Ciência que estuda as características e o comporta- •mento dos elementos químicos.

Partícula do átomo com carga negativa. •

Significado grego da palavra átomo. •

Região onde circulam os elétrons. •

Agora, preenchendo o diagrama abaixo de acordo b) com as letras numeradas no exercício anterior irá surgir uma frase.

Complete a tabela.2.

Elemento A Z p e- nH 1 1

Fe 26 30

Mn 55 25

K+ 39 19

S2- 16 16

Al3+ 10 14

Ca2+ 40 20

Cruzada.3.

Horizontais:

Átomos que apresentam algum tipo de igualdade.1.

Átomos com o mesmo número de nêutrons.2.

Átomos com o mesmo número atômico, mas com 3. número de massa diferentes.

O número de prótons de um átomo é o seu número ___.4.

Átomos com o mesmo número de massa, mas com 5. números atômicos diferentes.

Destaque na vertical:

Cada uma das partes constituintes da molécula.

12

34

5

(UFF) A tabela seguinte fornece o número de prótons 4. e o número de nêutrons existentes no núcleo de vários átomos.

Átomos N.º de prótons N.º de nêutronsa 34 45

b 35 44

c 33 42

d 34 44

Considerando os dados desta tabela, o átomo isótopo de a e o átomo que tem o mesmo número de massa do átomo a são, respectivamente:

d e b.a)

c e d.b)

b e c.c)

b e d.d)

c e b.e)

(UFRJ) Os átomos X e T são isótopos, os átomos W e T 5. são isóbaros e os átomos X e W são isótonos. Sabendo-se que o átomo X tem 25 prótons e número de massa 52 e que o átomo T tem 26 nêutrons, o número de elétrons do átomo W é:

21.a)

22.b)

23.c)

24.d)

25.e)


12 EM

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007

(Unimep) No íon 6. 32S162- encontramos:

48 nêutrons.a)

32 prótons.b)

16 prótons.c)

número de massa 16.d)

32 elétrons.e)

(UFF) Alguns estudantes de Química, avaliando seus 7. conhecimentos relativos a conceitos básicos para o estudo do átomo, analisam as seguintes afirmativas:

Átomos isótopos são aqueles que possuem mesmo I. número atômico e números de massa diferentes.

O número atômico de um elemento corresponde à II. soma do número de prótons com o de nêutrons.

O número de massa de um átomo, em particular, é III. a soma do número de prótons com o de elétrons.

Átomos isóbaros são aqueles que possuem núme-IV. ros atômicos diferentes e mesmo número de mas-sa.

Átomos isótonos são aqueles que apresentam nú-V. meros atômicos diferentes, números de massa dife-rentes e mesmo número de nêutrons.

Esses estudantes concluem, corretamente, que as afirmativas verdadeiras são as indicadas por:

I, III e V.a)

I, IV e V.b)

II e III.c)

II, III e V.d)

II e V.e)

(Cesgranrio) Considere os elementos a seguir e assinale 8. a opção correta:

19I. K40.

8II. O16.

18III. Ar40.

8IV. O17.

17V. C 37.

8VI. O18.

20VII. Ca40.

I e III são isótopos; II, IV e VI são isóbaros.a)

III e VII são isóbaros; V e VII são isótonos.b)

II, IV e VI são isótopos; III e VII são isótonos.c)

II e III são isótonos; IV e VI são isóbaros.d)

II e IV são isótonos; V e VII são isóbaros.e)

(Mackenzie) É 9. incorreto afirmar que 19F91- apresenta:

número de massa igual a 19.a)

10 nêutrons.b)

10 partículas com carga negativa na eletrosfera.c)

nove prótons.d)

um número de elétrons menor que o e) 27A 133+.

(ETF) Os átomos X e Y são isótopos e apresentam as 10. seguintes características:

a+5X3a 2a-10Y

3a-2

Os números de massa de X e Y são, respectivamente:

45 e 43.a)

45 e 41.b)

43 e 43.c)

43 e 41.d)

41 e 40.e)

(FEI) Se os elementos 11. 2x-1A4x e 2x B

3x+8 são isóbaros, o número de nêutrons de A e B é, respectivamente:

17 e 16.a)

15 e 14.b)

18 e 19.c)

16 e 18.d)

17 e 20.e)

(Mackenzie) A soma dos prótons, elétrons e nêutrons 12. do átomo 2x-2Q

4x, que possui 22 nêutrons, é igual a:

62.a)

58.b)

74.c)

42.d)

92.e)

(Fuvest) O número de elétrons do cátion X13. 2+ de um ele-mento X é igual ao número de elétrons do átomo neutro de um gás nobre. Este átomo de gás nobre apresenta número atômico 10 e número de massa 20. O número atômico do elemento X é:

8.a)

10. b)

12.c)

18.d)

20.e)


13EM

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007

(UERJ) Há 100 anos, foi anunciada ao mundo inteiro a 14. descoberta do elétron, o que provocou uma verdadeira “revolução” na ciência. Essa descoberta proporcionou à humanidade, mais tarde, a fabricação de aparelhos eletroeletrônicos, que utilizam inúmeras fiações de co-bre. A alternativa que indica corretamente o número de elétrons contido na espécie química 29Cu2+ é:

25.a)

27.b)

31.c)

33.d)

(Cesgranrio) A distribuição eletrônica do átomo 15. 56Fe26, em camadas é:

1sa) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6.

1sb) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2.

K - 2 L - 8 M - 16.c)

K - 2 L - 8 M - 14 N - 2.d)

K - 2 L - 8 M - 18 N - 18 O - 8 P - 2.e)

(Fuvest) Considere os seguintes elementos e seus 16. respectivos números atômicos:

Na (11).I.

Ca (20).II.

Ni (28).III.

Al (13).IV.

Dentre eles, apresenta (ou apresentam) elétrons no subnível d de suas configurações eletrônicas apenas:

I e IV.a)

III.b)

II.c)

II e III.d)

II e IVe)

(UEL) Quantos prótons há no íon X17. 3+ de configuração 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 ?

25.a)

28.b)

31.c)

51.d)

56.e)

(Cesgranrio) A configuração eletrônica do íon Ca18. 2+ (Z = 20) é:

1sa) 2 2s2 2p6 3s2 3p4.

1sb) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.

1sc) 2 2s2 2p6 3s2 3p6.

1sd) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2.

1se) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4.

(PUC) Vanádio (19. 23V), elemento de transição, constitui componente importante do aço para produzir um tipo de liga que melhora consideravelmente a tenacidade, resis-tência mecânica e corrosão do ferro. Quantos elétrons há no subnível 3d da configuração eletrônica do vanádio?

1.a)

2.b)

3.c)

4.d)

5.e)

(Fuvest) A seguir são mostradas quatro configurações 20. eletrônicas.

1sI. 2 2s2 2p6.

1sII. 2 2s2 2p6 3s2.

1sIII. 2 2s2 2p6 3s2 3p5.

1sIV. 2 2s2 2p6 3s2 3p6.

Qual das configurações corresponde:a cada um dos átomos Ca) , Mg, Ne?

a cada um dos íons Cb) 1-, K1+, A 3+?

[Números atômicos: Ne = 10; Mg = 12; A = 13; C = 17; K = 19]

(PUC) As respectivas distribuições eletrônicas do último 21. nível das espécies químicas K, K+, K2+ só podem ser: [Dado: K (Z = 19)]

4sa) 0 4s1 4s2.

4sb) 1 3s2 3p6 3s2 3p5.

4sc) 1 4s2 4s2 4p1.

4sd) 2 4s1 4s2 4p6.

4se) 1 4s2 4s3.

(UFMG) Na crosta terrestre, o segundo elemento mais 22. abundante, em massa, tem, no estado fundamental, a seguinte configuração eletrônica:

nível 1: completo; nível 2: completo; nível 3: 4 elétrons.

A alternativa que indica corretamente esse elemento é:

Alumínio (Z = 13).a)

Ferro (Z = 26).b)

Nitrogênio (Z = 7).c)

Oxigênio (Z = 8).d)

Silício (Z = 14).e)


14 EM

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007

(UEBA) Um átomo X é isóbaro de 23. Y29

13 e possui 14 nêutrons. O número de elétrons, no último nível, que o átomo X possui é:

7.a)

13.b)

6.c)

5.d)

4.e)

(UNESA) O cátion trivalente do cobalto (Z = 27) apre-24. senta, nos níveis, a seguinte distribuição eletrônica:

2, 8, 15, 2.a)

2, 8, 8, 8, 1.b)

2, 8, 12, 2.c)

2, 8, 17.d)

2, 8, 14.e)

(UFMA) O último elétron de um átomo apresenta o 25. seguinte conjunto de números quânticos: n = 3, =

1, m = 0, s = 12 . Por convenção, o primeiro elétron a

ocupar um orbital possui número quântico de spin igual

a - 12 . Calcule o número atômico desse átomo.

(UERJ) A luz amarela das lâmpadas de vapor de sódio 26. usadas na iluminação pública é emitida pelo decaimento da energia de elétrons excitados no átomo de sódio. No estado fundamental um certo elétron deste elemento se encontra no segundo nível de energia, num orbital p.

Os valores dos números quânticos que podem caracterizar esse elétron são:

n = 2; a) = 1; m = 2; s = – 12 .

n = 2; b) = 2; m = - 2; s = – 12 .

n = 2; c) = 1; m = - 1; s = + 12 .

n = 2; d) = 0; m = 0; s = + 12 .

(UGF) A respeito da estrutura do átomo, considere as 27. seguintes afirmações.

O número quântico principal (n) é um número intei-I. ro que identifica os níveis ou camadas de elétrons.

Um orbital está associado ao movimento de rotação II. de um elétron e é identificado pelo número quân-tico “spin”.

Os subníveis energéticos são identificados pelo III. número quântico secundário ( ), que assume os valores 0, 1, 2 e 3.

Os elétrons descrevem movimento de rotação cha-IV. mado “spin”, que é identificado pelo número quân-tico de “spin” (s), com valores de - até + .

São corretas as afirmações:

somente I e II.a)

somente I e III.b)

somente I e IV.c)

somente II e III.d)

somente II e IV.e)

(Cesgranrio) Assinale a opção que contraria a regra 28. de Hund.

a)

b)

c)

d)

e)

(Cefet) Dentre os conjuntos a seguir, que representam 29. os números quânticos n, e m, o único que não está correto é:

4, 1, 0.a)

2, 0, 0.b)

5, 2, -2.c)

6, 1, +1.d)

3, 2, -3.e)

(Uespi) Qual a afirmativa correta.30.

O número máximo de elétrons f no segundo nível a) de energia é 14.

Um elétron 2s está num nível de energia mais alto b) do que um 2p.

O quarto nível de energia (n = 4) poderá ter no c) máximo 18 elétrons.

Dos orbitais 2px, 2py e 2pz estão no mesmo nível d) de energia.

A estrutura fundamental do átomo de potássio (Z = e) 19) é 1s2 2s2 2p6 2d8 3s1.

(PUC) Os números quânticos principal, secundário e 31. magnético do segundo elétron em 3p são, respecti-vamente:

2, 0, 0.a)

3, 1, -1.b)

3, 1, 0.c)

2, 1, 0.d)

3, 0, 1.e)

(Osec) O conjunto de números quânticos para o elétron 32. do nível N representado no esquema


15EM

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007

pode ser:

n = 5, a) = 2, m = -1, s = + 12 .

n = 4, b) = 2, m = -1, s = – 12 .

n = 5, c) = 3, m = +1, s = + 12 .

n = 4, d) = 2, m = +1, s = + 12 .

(Cefet) O último elétron distribuído na configuração 33. eletrônica de um átomo neutro, no estado fundamental, possui o seguinte conjunto de números quânticos: n = 4; = 1; m = +1 e s = + 1

2 .

Sabendo-se que esse átomo possui número de massa igual a 84 e que, por convenção, o primeiro elétron a ocupar um orbital possui, número quântico de spin

igual a – 12 , o número de nêutrons existentes no núcleo

desse átomo é:

48.a)

84.b)

36.c)

45.d)

33.e)

(UECE) Considere três átomos, A, B e C. Os átomos A 34. e C são isótopos; os átomos B e C são isóbaros e os átomos A e B são isótonos. Sabendo que o átomo A tem 20 prótons e número de massa 41 e que o átomo C tem 22 nêutrons, os números quânticos do elétron mais energético do átomo B são:

n = 3; a) = 0; m = +2; s = – 12 .

n = 3; b) = 2; m = 0; s = – 12 .

n = 3; c) = 2; m = -2; s = – 12 .

n = 3; d) = 2; m = -1; s = + 12 .

(PUC) A água pesada, utilizada em certos tipos de 1. reatores nucleares, é composta por dois átomos de deutério (número de massa 2) e pelo isótopo 16 de oxigênio. O número total de nêutrons na molécula da água pesada é:

[Dados: H (Z = 1 ) e O (Z = 8)]

10.a)

12.b)

16.c)

18.d)

20.e)

(PUC) Examine as proposições abaixo.2.

O íon I. e o átomo são isótopos por-que têm igual número de elétrons.

Os isóbaros II. e têm propriedades quími-cas semelhantes.

III. e são átomos isótonos; têm igual nú-mero de massa.

É possível afirmar que somente:

I é correta.a)

II é correta.b)

III é correta.c)

I e II são corretas.d)

II e III são corretas.e)

(PUC) O número atômico do elemento X é 30. Os íons 3. X2+ e Y3- são isoeletrônicos. Identifique a opção correta para o número atômico de Y.

33.a)

30.b)

25.c)

31.d)

28.e)

(Fatec) Os íons Ca4. 2+ e Pb2+ possuem:

[Dados os números atômicos: Ca = 20 e Pb = 82]

mesmo número de prótons e elétrons.a)

mesmo número de prótons e nêutrons.b)

mesma carga nuclear e diferentes massas atômicas.c)

igual soma de número de prótons e de nêutrons.d)

igual diferença entre número de prótons e elétrons.e)

(PUC) Dados três átomos A, B e C notamos que: 5.

A e B são isótopos, A e C são isótonos e, B e C são isóbaros.

Sabemos ainda que:

a soma dos números de prótons existentes em A, B e C é 79, a soma dos números de nêutrons existentes em A, B e C é 88 e o número de massa de A é 55.

Consequentemente podemos concluir que os átomos A, B e C têm, respectivamente:


16 EM

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007

N.º atômicos N.º de massaa) 26 / 26 / 27 55 / 56 / 56

b) 25 / 25 / 29 55 / 59 / 59

c) 24 / 24 / 31 55 / 62 / 62

d) 27 / 27 / 25 55 / 53 / 53

e) 28 / 28 / 23 55 / 50 / 50

(Mackenzie) Um certo átomo neutro M tem número 6. atômico igual a x e número de massa igual a y. O número de elétrons no íon M3+ é igual a:

x + 3.a)

(x + y) - 3.b)

y - 3.c)

x - 3.d)

x.e)

(PUC) Têm-se os seguintes átomos e íons genéricos:7.

São, respectivamente, isoeletrônicos, isótopos, isóbaros, isótonos e pertencem ao mesmo elemento químico os seguintes pares:

Ba) 1+ e E2+, A e D, C e F, B e E, A e D.

Bb) 1+ e E2+, C e F, A e D, C e B, B e D.

Ac) 1+ e F, B e C, C e E, B e D, A e D.

Ad) 1+ e E2+, A e D, C e F, B e E, A e D.

C e F, A e D, B e E, A e F, B e C.e)

(PUC) Os fenômenos isotopia, isobaria e alotropia são 8. representados respectivamente pelos exemplos:

isótopos isóbaros alótropos

a)

b)

c)

d)

e)

.

.

.

.

.

(UERJ) Observe os esquemas abaixo, que representam 9. experimentos envolvendo raios catódicos.

(HARTWIG, D. R. et al. Química Geral e Inorgânica. São Paulo:

Scipione, 1999. Adaptado.)

Desses experimentos resultou a descoberta de uma partícula subatômica.

As propriedades massa e carga elétrica dessa partícula apresentam, respectivamente, a seguinte caracterização:

igual a zero, igual a zero.a)

igual a zero, maior que zero.b)

diferente de zero, igual a zero. c)

diferente de zero, menor que zero.d)

(UFPE) A água contendo isótopos 10. 2H é denominada “água pesada”, porque a molécula 2H2

16O quando com-parada com a molécula 1H2

16O possui:

maior número de nêutrons. a)

maior número de prótons.b)

maior número de elétrons.c)

menor número de elétrons.d)

menor número de prótons.e)

(PUC - adap.) Datação por carbono-14.11.

O C-14 resulta da absorção contínua dos nêutrons dos raios cósmicos pelos átomos de nitrogênio nas altas camadas da atmosfera.

Esse isótopo radioativo do carbono se combina com o oxigênio, formando o CO2, que é absorvido pelas plantas. Fósseis de madeira, papiros e animais contêm C-14, cuja meia vida é de 5 600 anos. Isso significa que, a cada 5 600 anos, a atividade do C-14 é reduzida à metade. Medindo-se a proporção de C-14 que ainda existe nesses materiais é possível saber a “idade” deles. Foi assim, por exemplo, que se determinou a idade dos Pergaminhos do Mar Morto.


17EM

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007

Ale

xan

dre

Yel

is.

Ale

xan

dre

Yel

is.

Aut

or d

esco

nhe

cid

o.

Sobre o carbono–14 que é um isótopo radioativo do carbono–12, é correto afirmar que:

tem maior número de elétrons que o carbono–12.a)

sua ação radioativa dura 14 anos.b)

tem maior número de prótons que o carbono–12.c)

tem maior número de camadas eletrônicas que o d) carbono–12.

tem maior número de nêutrons que o carbono–12.e)

(Mackenzie) Se o número total de elétrons no íon 12. [M(H2O)4]

2+ é igual a 50, então o número atômico de M é:

[Dados: H (Z = 1 ) e O (Z = 8)]

10.a)

40.b)

8.c)

42.d)

12.e)

(Cesgranrio) Os átomos 13. 3x – 5Q e 6xR são isótopos. O átomo 6xR tem 44 nêutrons. Qual a distribuição eletrônica de Q em níveis e subníveis de energia?

(ITA) Com relação às duas configurações eletrônicas de 14. um mesmo átomo:

1sI. 2 2s2 2p6 3s1.

1sII. 2 2s2 2p6 6s1.

Identifique a alternativa falsa.

É necessário fornecer energia para passar de I para II.a)

A passagem de II para I emite radiação eletromag-b) nética.

I representa a configuração eletrônica de um átomo c) de sódio não excitado.

A energia de ionização de II é menor que a de I.d)

I e II representam eletrosferas de elementos dife-e) rentes.

(FGV) Um átomo com 18 elétrons no penúltimo nível 15. energético pode ter número atômico:

2.a)

8.b)

18.c)

28.d)

30.e)

(UFRN) Nas distribuições eletrônicas das espécies 16. químicas abaixo:

NaI. + 1s2 2s2 2p5 3s1.

K 1sII. 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 4p0.

CIII. - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.

FIV. + 1s2 2s2 2p4.

C 1sV. 2 2s2 2p1 3p1.

Indique as que estão no estado fundamental.

I, II e IV.a)

I, III e IV.b)

I, III e V.c)

I, IV e V.d)

II, III e IV.e)

(UEL) Considere as afirmações a seguir.17.

O elemento químico de número atômico 30 tem 3 I. elétrons de valência.

Na configuração eletrônica do elemento químico II. com número atômico 26 há 6 elétrons no subnível 3d.

3sIII. 2 3p3 corresponde à configuração eletrônica dos elétrons de valência do elemento químico de núme-ro atômico 35.

Na configuração eletrônica do elemento químico IV. de número atômico 21 há 4 níveis energéticos.

Estão corretas somente.I e II.a)

I e III.b)

II e III.c)

II e IV.d)

III e IV.e)


18 EM

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007

(Mackenzie) O número de elétrons na camada de va-18. lência de um átomo que apresenta número de massa igual a 40 e 22 partículas neutras, é:

2.a)

3.b)

4.c)

6.d)

8.e)

(FEI) Em relação ao íon Mg19. 2+ de número atômico 12 e número de massa 24, assinale a alternativa correta.

Tem 12 elétrons.a)

Tem 10 neutrons.b)

Tem 10 prótons.c)

Tem configuração eletrônica 1sd) 2 2s2 2p6 3s2.

Tem configuração eletrônica idêntica ao íon Nae) + de número atômico 11.

(UFRN) Considere o diagrama abaixo, de níveis de 20. energia para o átomo de hidrogênio:

n (n.º quântico principal)

As transições em que ocorre apenas absorção de energia são:

I, II, III e IV.a)

III e IV.b)

I e II.c)

I e III.d)

(ITA) No esquema a seguir, encontramos duas distribui-21. ções eletrônicas de um mesmo átomo neutro.

1s2 2s2 1s2 2s1 2p1

A B

A seu respeito é correto afirmar que:

A é a configuração ativada.a)

B é a configuração normal (fundamental).b)

A passagem de A para B libera energia na forma de c) ondas eletromagnéticas.

a passagem de A para B absorve energia.d)

a passagem de A para B envolve a perda de um e) elétron.

(Unirio) A configuração eletrônica para o V22. 2+ (Z = 23) é:

1sa) 2 2s2 2p6 3s2 4s2 3d1.

1sb) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3.

1sc) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s1.

1sd) 2 2s2 2p6 3s2 4s2 3d6 4p3.

1se) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3.

(Unirio) “Os implantes dentários estão mais seguros 23. no Brasil e já atendem às normas internacionais de qualidade. O grande salto de qualidade aconteceu no processo de confecção dos parafusos e pinos de titânio, que compõem as próteses. Feitas com ligas de titânio, essas próteses são usadas para fixar coroas dentárias, aparelhos ortodônticos e dentaduras, nos ossos da mandíbula e do maxilar.”

(Jornal do Brasil, out. 1996.)

Considerando que o número atômico do titânio é 22, sua configuração eletrônica será:

1sa) 2 2s2 2p6 3s2 3p3.

1sb) 2 2s2 2p6 3s2 3p5.

1sc) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.

1sd) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2.

1se) 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6.

O átomo A tem número atômico igual a 12. O cátion 24. desse átomo é isoeletrônico ao íon B+3, cujo átomo B tem número atômico 13.

Qual é a distribuição eletrônica do cátion A?a)

Quantos elétrons foram perdidos pelo átomo A, b) para se transformar em cátion, e em qual subnível houve essa perda?

(Unirio) Um dos mais graves problemas de poluição 25. ambiental na Baía de Guanabara é provocado pelos rejeitos industriais contendo metais pesados, como o cobre, o zinco e o cromo, que podem provocar náuseas, anemia e doenças hepáticas.

As distribuições eletrônicas desses metais são, respectivamente:

[Dados: Ar (Z = 18); Cu (Z = 29); Zn (Z = 30); Cr (Z = 24)][Ar] 4sa) 1 3d5, [Ar] 4s2 3d9, [Ar] 4s2 3d10.

[Ar] 4sb) 1 3d10, [Ar] 4s2 3d9, [Ar] 4s2 3d10.

[Ar] 4sc) 1 3d10, [Ar] 4s2 3d10, [Ar] 4s1 3d5.

[Ar] 4sd) 2 3d4, [Ar] 4s2 3d9, [Ar] 4s2 3d10.

[Ar] 4se) 2 3d10, [Ar] 4s1 3d10, [Ar] 4s1 3d5.


19EM

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007

(UFF) Considere os casos:26.

n m

I. 3 2 -2

II. 3 1 0

III. 3 0 -1

IV. 3 2 0

V. 3 3 -2

Destas designações para estados quânticos, as que não descrevem um estado característico (permitido) para um elétron num átomo são:

I e IV.a)

I e V.b)

II e IIIc)

III e IV.d)

III e V.e)

(Unirio) Os sais de Cr27. 6+ são, em geral, solúveis no pH biológico e, portanto, têm fácil penetração. Daí a sua toxicidade para os seres humanos. Por outro lado, os compostos de Cr3+ são pouco solúveis nesse pH, o que resulta em dificuldade de passar para o interior das cé-lulas. Indique a opção que corresponde à configuração eletrônica do íon Cr3+.

[Dados: Ar (Z = 18); Cr (Z = 24)][Ar] 4sa) 2 3d1.

[Ar] 3db) 2.

[Ar] 3dc) 3.

[Ar] 4sd) 2 3d4.

[Ar] 4se) 1 3d5.

(RGC) Sabendo-se que a energia do elétron é o resul-28. tado da soma das energias do nível e do subnível que ocupa, podemos afirmar, observando os diagramas de Linus Pauling para o carbono nos estados normal, natural ou fundamental e excitado ou ativado, o seguinte:

01. O carbono no estado excitado é mais energético do que o carbono no estado normal.

02. O subnível p é mais energético do que o subnível s.

04. A energia do elétron que ocupa o subnível 2s é 2 + 0 = 2.

08. A energia do elétron que ocupa o subnível 2p é 2 + 1 = 3.

16. A transferência do elétron do subnível 2s para o sub-nível 2p ocorre com aumento de energia.

32. O carbono deixa de ser bivalente e torna-se tetrava-lente ao ficar com quatro orbitais incompletos.

Soma ( )

(UFF) O princípio de exclusão de Pauling estabelece 29. que:

A posição e a velocidade de um elétron não podem a) ser determinadas simultaneamente.

Elétrons em orbitais atômicos possuem spins pa-b) ralelos.

A velocidade de toda radiação eletromagnética é c) igual a velocidade da luz.

Dois elétrons em um mesmo átomo não podem d) apresentar os quatro números quânticos iguais.

Numa dada subcamada que contém mais de um e) orbital, os elétrons são distribuídos sobre os orbitais disponíveis, com seus spins na mesma direção.

(ITA) O número máximo de orbitais atômicos correspon-30. dentes ao número quântico principal n é:

n.a)

2n.b)

2n + 1.c)

nd) 2.

2ne) 2.

(ITA) O número máximo de elétrons num nível de energia 31. de número quântico n é:

na) 2.

2nb) 2.

nc) 2/2.

n(n + 1).d)

n(n – 1).e)

(ITA) O número máximo de elétrons num subnível de 32. energia de número quântico secundário é:

2a) + 1.

2(b) + 1).

2(2c) + 1).

d) ( + 1).

e) ( + 1)/2.


20 EM

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007

(UECE) A distribuição eletrônica do átomo de molib-33. dênio, 42Mo (que não segue o diagrama de Linus Pauling), é:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5.

O conjunto de números quânticos para o 5.º elétron do subnível 2p6 é dado por: n = 2, = 1, m = 0 e s = – 1

2 . Segundo esse modelo, o conjunto dos números quânticos para o 8.º elétron do 3d10 é:

3, 2, -1, –a) 12 .

3, 2, 0, –b) 12 .

3, 2, -2, +c) 12 .

3, 2, +1, –d) 12 .

3, 2, 0, +e) 12 .

(ITA - adap.) Os materiais se comportam de várias 34. maneiras, sob campos magnéticos. Os diamagnéticos, como o alumínio e o cobre, os repelem, afastando as linhas de campo. Os paramagnéticos se comportam quase como o ar. Os ferromagnéticos concentram o campo, atuando como condutores magnéticos.

• diamagnéticos (todos orbitais completos);

• paramagnéticos (pelo menos um orbital incompleto);

• ferromagnéticos: Fe, Co, Ni.

A partir dessas informações responda a pergunta abaixo.

Dois elementos diferentes A e B têm o último elétron de seus átomos (elétron de diferenciação) com os seguintes números quânticos: n = 3; = 2; m = 2. Sabendo que A é paramagnético e B é diamagnético, quais os seus números atômicos?

(Unirio) “Um grupo de defesa do meio ambiente afirma 35. que as barbatanas de tubarão – consideradas uma iguaria na Ásia – podem conter quantidades perigosas de mercúrio até 42 vezes maiores do que os limites considerados seguros para o consumo humano.”

(Disponível em: <www.bbc.co.uk>)

Uma das formas iônicas do mercúrio metabolizado pelo organismo animal é o cátion Hg2+. Nesse sentido, a opção que contém a configuração eletrônica correta deste cátion é:

[Dados: Xe (Z = 54); Hg (Z = 80).

[Xe] 4fa) 14 5d10 6s2.

[Xe] 4fb) 14 5d10.

[Xe] 4fc) 12 5d10 6s2.

[Xe] 4fd) 12 5d9.

[Xe] 4fe) 14 5d8 6s2.

Um cátion X36. 3+ possui o seguinte conjunto de números quânticos para o seu elétron mais energético:

n = 3, = 2, m = +2, s = - 12 . Indique o número atômico do elemento X.


21EM

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1.

átomo/ próton/ química/ elétron/ indivisível/ ele-a) trosfera.

Cada elemento químico é identificado pelo seu nú-b) mero atômico.

2.

Elemento A Z p e nH 1 1 1 1 0

Fe 56 26 26 26 30

Mn 55 25 25 25 30

K+ 39 19 19 18 20

S2- 32 16 16 18 16

Al3+ 27 13 13 10 14

Ca2+ 40 20 20 18 20

3.

isoátomos; 1.

isótonos;2.

isótopos;3.

atômico;4.

isóbaros.5.

A4.

D5.

C6.

B7.

B8.

E9.

A10.

A11.

B12.

C13.

B14.

D15.


22 EM

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B16.

C17.

C18.

C19.

20.

Ca) = III; Mg = II; Ne = I.

Cb) 1- = IV; K1+ = IV; A 3+ = I.

B21.

E22.

D23.

E24.

Z = 17.25.

C26.

B27.

E28.

E29.

D30.

C31.

D32.

A33.

C34.

A1.

B2.

C3.

E4.

A5.

D6.

A7.

E8.

D9.

A10.

E11.

E12.

Q (Z = 34).13.

Distribuição em subníveis: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4; distribuição em níveis: 2 – 8 – 18 - 6.

E14.

E15.

E16.

D17.

E18.

E19.

C20.

D21.

B22.

D23.

24.

1sa) 2 2s2 2p6.

Houve uma perda de dois elétrons, os quais saíram b) do subnível 3s.

C25.

E26.

C27.

Soma: 63.28.

D29.

D30.

B31.

C32.

B 33.

A (Z = 25); B (Z = 30).34.

B35.

Z = 26.36.


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