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QUÍMICA

PROFESSOR : CÁSSIO COSTA

AULA 3

ATOMÍSTICA

ELETROSFERA DO ÁTOMO

“As pessoas costumam dizer que a motivação não dura sempre. Bem, nem o

efeito do banho, por isso recomenda-se diariamente.”

Zig Ziglar

Disciplina: QUÍMICA Professor: Cássio

Aula: 3

PRÉ-VESTIBULAR 2020

Eletrosfera do átomo: Camadas K =2 L=8 M=18 N=32 O=32 P=18 Q=8 DIAGRAMA DE PAULING 1s 2s 2p s = 2 3s 3p 3d p = 6 4s 4p 4d 4f d = 10 5s 5p 5d 5f f = 14 6s 6p 6d 7s 7p Os 4 números quânticos: n Número quântico principal(indica camadas) l Número quântico secundário( indica as sub camadas) mNúmero quântico magnético(indica os orbitais) ms Número quântico de spin(indica rotação) Princípio da incerteza de Heisenberg É impossível determinar com precisão a posição e velocidade do elétron Princípio da exclusão de Pauli: dois elétrons somente poderão ocupar o mesmo orbital caso estiverem girando em sentidos opostos. Regra de Hund Cada orbital de um subnível recebe um elétron com os mesmos spins, para que depois cada um desses orbitais receba o segundo elétron. n Número quântico principal(indica camadas) K L M N O P Q n 1 2 3 4 5 6 7 2 8 18 32 32 18 8 l Número quântico secundário( indica as sub camadas) s p d f l 0 1 2 3 2 6 10 14 mNúmero quântico magnético(indica os orbitais) s □ 0 p □ □ □ -1 0 +1 d □ □ □ □ □ -2 -1 0 +1 +2 f □ □ □ □ □ □ □ -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 ms Número quântico de spin(indica rotação) ms + 1/2 ms - 1/2


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EXERCÍCIOS TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: No ano de 2014, o Estado de São Paulo vive uma das maiores crises hídricas de sua história. A fim de elevar o nível de água de seus reservatórios, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) contratou a empresa ModClima para promover a indução de chuvas artificiais. A técnica de indução adotada, chamada de bombardeamento de nuvens ou semeadura ou, ainda, nucleação artificial, consiste no lançamento em nuvens de substâncias aglutinadoras que ajudam a formar gotas de água. 1. (Unesp 2015) Uma das substâncias aglutinadoras que pode ser utilizada para a nucleação artificial de nuvens é o sal iodeto de prata, de fórmula AgI. Utilizando os dados fornecidos na Classificação Periódica dos Elementos, é correto afirmar que o cátion e o ânion do iodeto de prata possuem, respectivamente, a) 46 elétrons e 54 elétrons. b) 48 elétrons e 53 prótons. c) 46 prótons e 54 elétrons. d) 47 elétrons e 53 elétrons. e) 47 prótons e 52 elétrons. 2. (Ufpr 2014) As teorias atômicas vêm se desenvolvendo ao longo da história. Até o início do século XIX, não se tinha um modelo claro da constituição da matéria. De lá até a atualidade, a ideia de como a matéria é constituída sofreu diversas modificações, como se pode observar no modelo atômico de Bohr, que manteve paradigmas conceituais sobre a constituição da matéria, mas também inseriu novos conceitos surgidos no início do século XX. No modelo atômico de Bohr: 1. O elétron circula em órbita com raio definido. 2. O elétron é descrito por uma função de onda. 3. Para descrever o elétron num orbital são necessários 4 números quânticos. 4. Toda a massa do átomo está concentrada no núcleo, que ocupa uma porção ínfima do espaço. Entre as afirmativas acima, correspondem ao modelo atômico de Bohr: a) 1 e 2 apenas. b) 2 e 3 apenas. c) 2, 3 e 4 apenas. d) 1 e 4 apenas. e) 1, 3 e 4 apenas. 3. (Uece 2014) Atente para as seguintes afirmações a respeito das conclusões a que chegou Rutherford durante a experiência sobre a estrutura da matéria. I. O átomo é constituído por duas regiões distintas: o núcleo e a eletrosfera. II. O núcleo atômico é extremamente pequeno em relação ao tamanho do átomo. III. O átomo tem uma região em que existe muito espaço vazio. IV. As partículas negativas do átomo podem ter quaisquer valores de energia. V. A eletrosfera é a região que concentra praticamente toda a massa elétrica do átomo. No que diz respeito à estrutura da matéria, corresponde às conclusões de Rutherford o que se afirma em


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a) I, II, III, IV e V. b) I, II e III apenas. c) III, IV e V apenas. d) I, II e V apenas. 4. (Fgv 2014) Uma nova e promissora classe de materiais supercondutores tem como base o composto diboreto de zircônio e vanádio. Esse composto é sintetizado a partir de um sal de zircônio (IV). O número de prótons e de elétrons no íon Zr4+ e o número de elétrons na camada de valência do elemento boro no estado fundamental são, respectivamente: Dados: Zr (Z = 40); B (Z = 5). a) 36; 40; 5. b) 36; 40; 3. c) 40; 44; 3. d) 40; 36; 5. e) 40; 36; 3. 5. (Uepg 2014) Com relação à estrutura dos átomos e suas partículas elementares, assinale o que for correto. 01) Quando um átomo no estado fundamental recebe elétrons, a sua carga e o seu número de

massa variam. 02) Quando um átomo no estado fundamental perde elétrons, sua carga elétrica muda, mas a sua

carga nuclear permanece a mesma. 04) Se um íon negativo tem carga –2 e 18 elétrons, o número atômico do respectivo átomo no

estado fundamental é 16.

08) O sódio 2311Na apresenta 11 prótons e 23 nêutrons.

16) As três formas isotópicas do H possuem, em comum, o mesmo número de nêutrons. Água Deuterada A água deuterada (D2O) tem importantes aplicações em usinas nucleares e em análises químicas avançadas. Apesar de ter aparência e propriedades químicas semelhantes às da água comum. sua composição é diferente. Os dois átomos de hidrogênio são substituídos por dois de seu isótopo deutério. 6. (Uepb 2014) Sobre as partículas subatômicas e a massa de uma molécula de água deuterada, é correto afirmar: a) Possuem 12 prótons, 12 elétrons, 8 nêutrons, massa 20u. b) Possuem 10 prótons, 10 elétrons, 10 nêutrons, massa 20u. c) Possuem 10 prótons, 10 elétrons, 8 nêutrons, massa 18u. d) Possuem 10 prótons, 8 elétrons, 10 nêutrons, massa 20w e) Possuem 10 prótons, 10 elétrons, 10 nêutrons, massa 30u.


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7. (Uern 2013) Sabe-se que os átomos X e Y são isóbaros, apresentando número de massa igual a 40, e o átomo X e isótono de Z. Considerando as configurações eletrônicas de cada átomo eletricamente neutro, o número de nêutrons de Y e o número de massa de Z são, respectivamente,

2 2 6 2 6 2 2 2 6 2 6 2 2 6 2 6 1X 1s 2s 2p 3s 3p 4s Y 1s 2s 2p 3s 3p Z 1s 2s 2p 3s 3p 4s

a) 19 e 39. b) 20 e 40. c) 22 e 39. d) 22 e 40.

Xote Ecológico (Composição: Luiz Gonzaga)

Não posso respirar, não posso mais nadar

A terra está morrendo, não dá mais pra plantar Se planta não nasce se nasce não dá Até pinga da boa é difícil de encontrar

Cadê a flor que estava aqui? Poluição comeu.

E o peixe que é do mar? Poluição comeu

E o verde onde que está? Poluição comeu

Nem o Chico Mendes sobreviveu Do texto, a letra de música composta por Luiz Gonzaga, pode-se observar a preocupação do autor com o meio ambiente e o efeito da degradação deste na qualidade de um produto tipicamente brasileiro, a cachaça. 8. (Uepb 2013) Os três elementos químicos mais abundantes da pinga apresentam as seguintes distribuições eletrônicas no estado fundamental: a) 1s2; 1s2 2s2 2p6 e 1s2 2s2 2p6 3s2 3d10 b) 1s1; 1s8 1s6 c) 1s2; 1s2 2s2 2p6 e 1s2 2s2 2p6 3s2 d) 1s2; 2s1 e 1s2 2s2 2p1 e) 1s1; 1s2 2s2 2p4 e 1s2 2s2 2p2 9. (Udesc 2012) Os íons Mg+2 e F–1, originados dos átomos no estado fundamental dos elementos químicos magnésio e flúor, respectivamente, têm em comum o fato de que ambos: a) possuem o mesmo número de elétrons. b) foram produzidos pelo ganho de elétrons, a partir do átomo de cada elemento químico, no estado

fundamental. c) foram produzidos pela perda de elétrons, a partir do átomo de cada elemento químico, no estado

fundamental. d) possuem o mesmo número de prótons. e) possuem o mesmo número de nêutrons.


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10. (Ucs 2012) Durante muitos anos, supôs-se que o íon 3A fosse completamente inofensivo e atóxico ao homem. O hidróxido de alumínio, por exemplo, é muito utilizado para o tratamento de indigestões. Já o sulfato de alumínio é usado no tratamento de água potável. Contudo, há indicações de que o íon alumínio talvez não seja tão inofensivo quanto se pensava, pois ele provoca intoxicações agudas em pessoas com insuficiência renal, além de se acumular no cérebro de pacientes com doença de Alzheimer.

O íon 3A a) combina-se com o ânion hidroxila, na proporção de 1:2, respectivamente, para formar o hidróxido

correspondente.

b) apresenta distribuição eletrônica 2 2 6 2 11s 2s 2p 3s 3p .

c) dá origem a um ácido, ao combinar-se com o ânion sulfato. d) tem 3 elétrons na sua camada de valência. e) é menor do que o átomo de alumínio no estado fundamental. 11. (Uerj 2012) Segundo pesquisas recentes, há uma bactéria que parece ser capaz de substituir o fósforo por arsênio em seu DNA. Uma semelhança entre as estruturas atômicas desses elementos químicos que possibilita essa substituição é: a) número de elétrons b) soma das partículas nucleares c) quantidade de níveis eletrônicos d) configuração da camada de valência 12. (Udesc 2012) O último elétron de um átomo neutro apresenta o seguinte conjunto de números quânticos: n = 3; = 1; m = 0; s = +1/2. Convencionando-se que o primeiro elétron a ocupar um orbital possui número quântico de spin igual a +1/2, o número atômico desse átomo é igual a: a) 15 b) 14 c) 13 d) 17 e) 16 13. (Espcex (Aman) 2011) Considere as seguintes informações: I. A configuração eletrônica, segundo o diagrama de Linus Pauling, do ânion trivalente de nitrogênio

37N , que se origina do átomo nitrogênio, é 2 2 61s 2s 2p .

II. Num mesmo átomo, não existem dois elétrons com os quatro números quânticos iguais.

III. O íon 39 119K possui 19 nêutrons.

IV. Os íons 2Fe e 3Fe do elemento químico ferro diferem somente quanto ao número de prótons. Das afirmações feitas, está(ão) correta(s) a) apenas I e II. b) apenas I, II e III. c) apenas IV. d) apenas III e IV. e) todas.


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14. (Uerj 2014) Uma forma de identificar a estabilidade de um átomo de qualquer elemento químico consiste em relacionar seu número de prótons com seu número de nêutrons em um gráfico denominado diagrama de estabilidade, mostrado a seguir.

São considerados estáveis os átomos cuja interseção entre o número de prótons e o de nêutrons se encontra dentro da zona de estabilidade mostrada no gráfico. Verifica-se, com base no diagrama, que o menor número de massa de um isótopo estável de um metal é igual a: a) 2 b) 3 c) 6 d) 9 15. (Uff 2010) Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr mostrou que as leis da Física Clássica

não eram válidas para sistemas microscópicos, tais como o átomo e suas partículas constituintes.

Bohr criou um novo modelo atômico, fundamentado na teoria dos quanta de Max Planck,

estabelecendo alguns postulados.

Assinale a opção que apresenta corretamente um dos postulados de Bohr.

a) O elétron pode-se mover em determinadas órbitas sem irradiar. Essas órbitas estáveis são denominadas “estados estacionários”.

b) É impossível determinar com precisão a posição e a velocidade instantâneas de uma partícula. c) Um mesmo orbital não pode ter mais do que dois elétrons. Num orbital com dois elétrons, um

deles tem spin + ½ e o outro - ½. d) O elétron ao saltar de um nível de energia interno E1 para outro mais externo E2 emite um

quantum de energia. e) Num átomo, não existem dois elétrons com os quatro números quânticos iguais. 16. (G1 - ifsul 2016) Um dos metais mais abundante na crosta terrestre apresenta a seguinte

configuração eletrônica no estado fundamental 2 2[Ar]4s 3d .

Esse metal é o a) Ferro. b) Titânio. c) Alumínio. d) Magnésio.


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17. (Ime 2016) Identifique a alternativa em que a configuração eletrônica da espécie química representada, em seu estado fundamental, é dada por:

[Ar]4s 3d 4p

a) Cu

b) 2Sn

c) Cd

d) 2Ge

e) Zn 18. (G1 - ifba 2016) Os fogos de artifício enchem o céu de alegria com as diversas colorações obtidas quando se adicionam sais, de diferentes metais, às misturas explosivas, em que a pólvora impulsiona cargas que contêm essas substâncias. Com base nesta informação, analise as afirmativas. I. A emissão de luz deve-se aos elétrons dos íons metálicos, que absorvem energia e saltam para

níveis mais externos, e, ao retornarem, emitem radiações com cor característica de cada elemento químico.

II. A emissão de luz, para cada elemento, deriva das propriedades radioativas destes átomos metálicos, em que ocorrem interações com os prótons em seus núcleos, transformando-se em novos átomos.

III. Pode-se fazer uma analogia com o teste de chama, usado em laboratórios na identificação de certos átomos, onde um fio metálico é impregnado com a substância a ser analisada e colocado numa chama luminosa.

IV. É propriedade de certos cátions que seus elétrons devolvam certa energia absorvida, sob a forma de luz visível, cujo comprimento de onda corresponde a uma determinada cor.

V. Esse fenômenos que ocorre com os fogos de artifício tem explicação com base no comportamento energético dos elétrons no átomo, proposta por Niels Böhr, em que, ao receber energia, os elétrons saltam para os níveis mais energéticos.

Das afirmações acima: a) apenas uma está correta. b) duas estão corretas. c) três estão corretas. d) quatro estão corretas. e) todas estão corretas. 19. (Ueg 2016) De acordo com o modelo atômico atual, a disposição dos elétrons em torno do núcleo ocorre em diferentes estados energéticos, os quais são caracterizados pelo número quântico principal e secundário. Para o elétron mais energético do átomo de escândio no estado fundamental, os números quânticos principal e secundário são respectivamente a) 3 e 0 b) 3 e 2


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c) 4 e 0 d) 4 e 2 20. (Imed 2016) Considere o elemento químico cobre e analise as assertivas abaixo, assinalando V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

2963,5Cu

( ) O elemento químico cobre pertence à família dos metais alcalinos terrosos. ( ) A massa atômica do isótopo mais estável do Cu é 63,5 u.

( ) A distribuição eletrônica para o elemento químico Cu é: 2 2 6 2 6 2 91s 2s 2p 3s 3p 4s 4d .

( ) O elemento químico Cu encontra-se no 3º período da Tabela Periódica.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) F – F – F – V. b) F – V – V – F. c) F – V – F – F. d) V – V – V – V. e) V – F – V – F. 21. (Espcex (Aman) 2017) Munições traçantes são aquelas que possuem um projétil especial, contendo uma carga pirotécnica em sua retaguarda. Essa carga pirotécnica, após o tiro, é ignificada, gerando um traço de luz colorido, permitindo a visualização de tiros noturnos a olho nu. Essa carga pirotécnica é uma mistura química que pode possuir, dentre vários ingredientes, sais cujos íons emitem radiação de cor característica associada ao traço luminoso. Um tipo de munição traçante usada por um exército possui na sua composição química uma determinada substância, cuja espécie química ocasiona um traço de cor correspondente bastante característico. Com relação à espécie química componente da munição desse exército sabe-se: I. A representação do elemento químico do átomo da espécie responsável pela coloração pertence

à família dos metais alcalinos-terrosos da tabela periódica. II. O átomo da espécie responsável pela coloração do traço possui massa de 137 u e número de

nêutrons 81.

Sabe-se também que uma das espécies apresentadas na tabela do item III (que mostra a relação de cor emitida característica conforme a espécie química e sua distribuição eletrônica) é a responsável pela cor do traço da munição desse exército. III. Tabela com espécies químicas, suas distribuições eletrônicas e colorações características:


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Considerando os dados contidos, nos itens I e II, atrelados às informações da tabela do item III, a munição traçante, descrita acima, empregada por esse exército possui traço de coloração a) vermelho-alaranjada. b) verde. c) vermelha. d) azul. e) branca. 22. (Ufpr 2017) As propriedades das substâncias químicas podem ser previstas a partir das configurações eletrônicas dos seus elementos. De posse do número atômico, pode-se fazer a distribuição eletrônica e localizar a posição de um elemento na tabela periódica, ou mesmo prever as configurações dos seus íons. Sendo o cálcio pertencente ao grupo dos alcalinos terrosos e possuindo número atômico Z 20, a

configuração eletrônica do seu cátion bivalente é:

a) 2 2 6 21s 2 s 2 p 3 s

b) 2 2 6 2 61s 2 s 2 p 3 s 3 p

c) 2 2 6 2 6 21s 2 s 2 p 3 s 3 p 4 s

d) 2 2 6 2 6 2 21s 2 s 2 p 3 s 3 p 4 s 3 d

e) 2 2 6 2 6 2 21s 2 s 2 p 3 s 3 p 4 s 4 p

23. (Fepar 2017) O modelo atômico de Dalton, concebendo o átomo como uma bolinha maciça e indivisível, fez a Química progredir muito no século XIX. Mas o conhecimento sobre estrutura atômica evoluiu à medida que determinados fatos experimentais eram observados, gerando a necessidade de proposição de modelos atômicos com características que os explicassem. Assim, a cada grande descoberta, os cientistas foram elaborando novas teorias e novos modelos de átomos para ilustrar essas teorias. Tendo como referência a evolução dos modelos atômicos, julgue as afirmativas.

( ) O sal de cozinha, NaC , emite luz de coloração amarela quando colocado numa chama,

porque os elétrons do cátion +Na , ao receberem energia da chama, saltam de uma camada

mais externa para uma mais interna, emitindo luz amarela. ( ) A concepção teórica de uma órbita definida para um elétron é inaceitável depois do

conhecimento do princípio de Heisenberg.


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( ) Uma partícula constituída por 16 prótons, 32 nêutrons e 18 elétrons é um ânion bivalente.

( ) O conjunto dos quatro números quânticos (n 3, 1, m 0, s 1 2) pode representar o elétron

mais energético de um metal alcalino. ( ) No modelo atômico atual, os elétrons têm, simultaneamente, caráter corpuscular e de onda. 24. (utfpr 2017) Em 2016 a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) confirmou a descoberta de mais quatro elementos, todos produzidos artificialmente, identificados nas últimas décadas por cientistas russos, japoneses e americanos, e que completam a sétima fila da tabela periódica. Eles se chamam Nihonium (símbolo Nh e elemento 113), Moscovium (símbobo Mc e

elemento 115), Tennessine (símbolo Ts e elemento 117) e Oganesson (símbolo Og e elemento

118). As massas atômicas destes elementos são, respectivamente, 286, 288, 294, 294.

Com base nas afirmações acima assinale a alternativa correta.

a) Esses elementos são representados por 113 115 117286 288 294Nh, Mc, Ts e 188

294Og.

b) Os elementos Tennessine e Oganesson são isóbaros. c) Estes elementos foram encontrados em meteoritos oriundos do espaço. d) Os elementos Tennessine e Oganesson são isótopos. e) Os quatro novos elementos são isótonos entre si. 25. (cftrj 2017) As luzes de neônio são utilizadas em anúncios comerciais pelo seu poder de chamar a atenção e facilitar a comunicação. Essa luz se aproveitam da fluorescência do gás neônio, mediante a passagem de uma corrente elétrica. Sobre o isótopo de número de massa 21 desse elemento químico, considere as afirmações a seguir. I. Possui 10 prótons, 10 elétrons e 10 nêutrons;

II. É isoeletrônico do íon 2O ;

III. Sua camada mais externa encontra-se com o número máximo de elétrons. É correto o que se afirma apenas em a) II; b) I e II; c) I e III; d) II e III. 26. (Ufjf 2017) O dia 5 de novembro de 2015 foi marcado pela maior tragédia ambiental da história do Brasil, devido ao rompimento das barragens de rejeitos, provenientes da extração de minério de ferro na cidade de Mariana/MG. Laudos técnicos preliminares indicam uma possível presença de metais como cromo, manganês, alumínio e ferro no rejeito. Fonte: Disponível em: http://www.ibama.gov.br/phocadownload/noticias_ambientais/laudo_tecnico_preliminar.pdf. Acesso em: 26/out/2016. a) Qual o símbolo químico de cada um dos metais descritos acima?


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b) Analise a distribuição eletrônica mostrada abaixo. A qual elemento químico presente no rejeito ela pertence?

2 2 6 2 6 2 51s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

c) O alumínio normalmente é encontrado na natureza no mineral bauxita na forma de óxido de

alumínio. O óxido de alumínio é uma substância iônica ou covalente? Escreva sua fórmula molecular.

d) O rejeito de mineração representa uma mistura homogênea ou heterogênea? 27. (Ufjf- 2017) O mercúrio é um elemento químico que apresenta como temperaturas de fusão

38 C e de ebulição, 357 C. Forma liga metálica facilmente com muitos outros metais, como o ouro

ou a prata, produzindo amalgamas. Sobre o mercúrio é correto afirmar que: a) forma uma mistura heterogênea na produção de amalgamas com ouro. b) apresenta 80 elétrons e 80 nêutrons.

c) encontra-se no estado líquido na temperatura ambiente (24 C).

d) localiza-se no quinto período da tabela periódica.

e) apresenta distribuição eletrônica 2 14 10[Xe] 6s 4f 4d .

GABARITO 1 – A 2 – D 3 – B 4 – E 5 – 2+4=6 6 – B 7 – C 8 – E 9 – A 10 – E 11 – D 12 – B 13 - A 14 – C 15 – A 16 – B 17 – D 18 – D 19 – B 20 – C 21 – B 22 – B 23 – F – V – V – F – V 24 – B 25 – D


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26 - a) Cromo (Cr), manganês (Mn), alumínio ( (A )) e Ferro (Fe).

b) A distribuição: 2 2 6 2 6 2 51s 2s 2p 3s 3p 4s 3d , Z 25, pertence ao elemento manganês: 25Mn.

c) O óxido de alumínio é um óxido iônico, de formula molecular: 2 3A O .

d) Heterogênea, contendo partes sólidas imersas em líquido. 27 – C

quÍmica...1. o elétron circula em órbita com raio definido. 2. o elétron é descrito por uma...

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