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64 Coleção Estudo Frente C Módulo 04 Subnível mais energético ⇒ É o subnível que aparece por último na distribuição energética. Algumas vezes, o subnível de valência coincide com o subnível mais energético; isso só ocorre quando a distribuição energética é idêntica à distribuição geométrica. Exemplo: Ca (Z = 20): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4s2 é o subnível de valência e também o mais energético. Agora nós temos condições de demonstrar a distribuição eletrônica de íons. Quando quisermos fazer a distribuição de cátions (perdem e–) e ânions (ganham e–), basta retirarmos elétrons do subnível de valência, ou a ele acrescentarmos elétrons. Exemplo 1: Ca2+ (Z = 20) ⇒ perdeu 2 e– átomo neutro ⇒ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 Devemos retirar 2 elétrons do subnível de valência 4s. cátion ⇒ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Exemplo 2: C – (Z = 17) ⇒ ganhou 1 e– átomo neutro ⇒ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Devemos acrescentar 1 elétron ao subnível de valência 3p. ânion ⇒ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Exemplo 3: V3+ (Z = 23) ⇒ perdeu 3 e– átomo neutro ⇒ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 Devemos retirar 3 elétrons do subnível de valência, porém o subnível 4s possui apenas 2 elétrons. Ao fazermos a retirada de seus dois elétrons, o novo subnível de valência passa a ser o subnível 3d, de onde deveremos retirar o elétron restante. cátion ⇒ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 01. (UFMG) O modelo atômico atual apresenta uma descrição probabilística para os elétrons. Esse modelo inclui todos os seguintes conceitos, EXCETO A) Energias quantizadas. B) Nêutrons. C) Núcleos atômicos. D) Órbitas eletrônicas. E) Prótons. 02. (FCMMG–2008) Com relação ao modelo atômico moderno, um estudante fez as seguintes afirmativas: • A posição de um elétron, no átomo, pode ser determinada com exatidão. • Em um átomo, os orbitais são regiões do espaço que podem ser ocupadas por elétrons. • A cada orbital atômico podem ser associados 4 números quânticos com valores definidos. Analisando as afirmativas do estudante, conclui-se que A) nenhuma é correta. B) todas são corretas. C) apenas uma é correta. D) apenas duas são corretas. 03. FAÇA a distribuição em subníveis de energia para os elétrons dos íons 7N 3– e 23V 3+. 04. (UFOP-MG–2008) Considere as seguintes configurações eletrônicas, que podem ser de estado fundamental ou excitado: • 1s2 2s2 2p1 • 1s2 2s3 2p0 • 1s2 2s1 2p3 • 1s3 2s1 • 1s2 2s1 2p7 • 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 De acordo com o Princípio da Exclusão de Pauli, o número de configurações IMPOSSÍVEIS, entre as representadas, é A) 2. B) 3. C) 4. D) 5. 05. (UNIRIO-RJ) Os sais de Cr6+ são, em geral, solúveis no pH biológico e têm fácil penetração. Daí a sua toxidade para 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 células. Indique a alternativa que corresponde à configuração eletrônica do íon Cr3+. Dados: [Ar] ⇒ Argônio (Z = 18) A) [Ar] 4s2 3d1 B) [Ar] 3d2 C) [Ar] 3d3 D) [Ar] 4s2 3d4 E) [Ar] 4s1 3d5 Teoria quântica moderna 65Editora Bernoulli Q U ÍM IC A EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01. (UFMG) Observe a representação do átomo de hidrogênio. Essa representação pretende evidenciar uma característica do modelo atômico atual. Assinale a alternativa que apresenta essa característica. A) Baixa velocidade de um elétron em sua órbita. B) Forma circular das órbitas eletrônicas. C) Impossibilidade de se definir a trajetória de um elétron. D) Presença de numerosos elétrons no átomo neutro. E) Proporção dos tamanhos do próton e do elétron. 02. (UFVJM-MG) Com relação ao modelo atômico moderno e ao conceito de orbital, é CORRETO afirmar que A) apenas certas órbitas são permitidas ao elétron no átomo. B) os orbitais são regiões do espaço que, em um átomo, podem ser ocupadas pelos elétrons. C) pode-se determinar exatamente a posição do elétron no átomo. D) cada orbital atômico possui um conjunto de 4 números quânticos com valores definidos. 03. (UFOP-MG) Todas são características comuns ao modelo atômico atual, EXCETO A) A órbita dos elétrons não pode ser modificada, quando o átomo absorve energia. B) O núcleo concentra quase a totalidade da massa do átomo. C) Os nêutrons minimizam a repulsão entre os prótons. D) As características do núcleo do átomo não são alteradas em uma reação química. 04. (PUC RS) No modelo atômico atual, os elétrons A) são partículas que estão mergulhadas em uma massa homogênea de carga positiva. B) ocupam níveis definidos de energia. C) giram ao redor do núcleo em órbitas circulares ou elípticas. D) têm caráter corpuscular e de onda, simultaneamente. E) podem ter a sua posição e velocidade determinadas em um dado instante. 05. (UFG) Observe o diagrama a seguir: K 1s L 2s 2p M 3s 3p 3d N 4s 4p 4d 4f O 5s 5p 5d 5f P 6s 6p 6d Q 7s 7p Sobre esse diagrama, é CORRETO afirmar que 01. as letras s, p, d e f representam o número quântico secundário. 02. o número máximo de orbitais por subníveis é igual a dois. 04. a ordem crescente de energia segue a direção horizontal, da direita para a esquerda. 08. o elemento de número atômico 28 possui o subnível 3d completo. 16. o nível M possui, no máximo, 9 orbitais. Soma ( ) 06. (UFF-RJ) O Princípio da Exclusão de Pauli estabelece que A) a posição e a velocidade de um elétron não podem ser determinadas simultaneamente. B) elétrons em orbitais atômicos possuem spins paralelos. C) a velocidade de toda radiação eletromagnética é igual à velocidade da luz. D) dois elétrons em um mesmo átomo não podem apresentar os quatro números quânticos iguais. E) numa dada subcamada que contém mais de um orbital, os elétrons são distribuídos sobre os orbitais disponíveis, com seus spins na mesma direção. 07. (UFES) Com relação à estrutura do átomo, é CORRETO afirmar: A) O número de massa é a soma do número de elétrons mais o número de prótons. B) O número quântico magnético varia de 0 a (n – 1). C) O número quântico secundário varia de –1 a +1, passando por zero. D) No núcleo do átomo, há prótons e nêutrons e, na eletrosfera, elétrons. E) Quando o número quântico magnético é zero, o número quântico principal pode ser zero ou um. 66 Coleção Estudo Frente C Módulo 04 08. (UFCG-PB–2008) De acordo com o Princípio de Pauli, cada elétron num átomo deve ter um conjunto diferente de números quânticos: n, , m, e ms. Considere a configuração eletrônica do átomo de boro dado a seguir: 1s2 2s2 2px 1 Assinale a alternativa em que as afirmativas relacionadas aos números quânticos dos elétrons é INCORRETA. A) Os três elétrons da camada externa têm o mesmo número quântico secundário. B) Três elétrons têm o mesmo número quântico principal. C) Quatro elétrons têm o mesmo número quântico azimutal. D) Quatro elétrons têm o mesmo número quântico magnético. E) Três elétrons têm o mesmo número quântico spin. 09. (UFRN) A luz amarela das lâmpadas de vapor de sódio usadas na iluminação pública é emitida pelo decaimento da energia de elétrons excitados no átomo de sódio. No estado fundamental, um certo elétron desse elemento se encontra no segundo nível de energia, em um orbital p. Os valores dos números quânticos que podem caracterizar esse elétron são A) n = 2; = 1; m = 2; s = –1/2 B) n = 2; = 2; m = –2; s = –1/2 C) n = 2; = 1; m = –1; s = +1/2 D) n = 2; = 0; m = 0; s = +1/2 10. (Cesgranrio) Assinale a alternativa que contraria a Regra de Hund: A) B) C) D) E) 11. (UECE) Assinale a afirmativa CORRETA. A) É possível calcular a posição e a velocidade de um elétron, num mesmo instante. (Princípio da Certeza) B) Um subnível comporta no máximo dois elétrons, com spins contrários. (Princípio da Exclusão de Pauli) C) Orbital é a região do espaço onde é mínima a probabilidade de encontrar um determinadoelétron. D) Em um átomo, os elétrons encontram-se em órbitas quantizadas, circulares e elípticas. (Modelo Atômico de Sommerfeld) 12. (OBQ) Para possuir um elétron com o seguinte conjunto de números quânticos: 4, 2, –2, +1/2, um átomo deve possuir número atômico, no mínimo, igual a Dado: Considere que o primeiro elétron a ocupar um orbital possui spin igual a –1/2. A) 26. D) 71. B) 39. E) 76. C) 44. 13. (UFJF-MG–2006) A distribuição eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 corresponde, respectivamente, ao elemento químico e ao cátion bivalente A) Fe e Cr2+. B) Co e Fe2+. C) A e Ni2+. D) Ar e Cd2+. E) Ar e Ca2+. 14. (PUC Minas) O elemento cujo íon 2+ tem a configuração [Ar] 3d5 é o A) Mn. C) P. B) V. D) S. GABARITO Fixação 01. D 02. C 03. 7N 3–: 1s2 2s2 2p6 23V 3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 04. B 05. C Propostos 01. C 08. A 02. B 09. C 03. A 10. E 04. D 11. D 05. Soma = 17 12. C 06. D 13. E 07. D 14. A