Departamento de Matemática e Ciências Experimentais Física e Química A – 10.º Ano Atividade Prática de Sala de Aula Assunto: Números quânticos. Configuração eletrónica 1. Escolha a proposição que completa corretamente a seguinte frase: «Os números quânticos principal, momento angular e magnético estão ligados, respetivamente... (A) ... ao tamanho da orbital, à orientação da orbital e à rotação do eletrão.» (B) ... ao tamanho da orbital, à forma da orbital e à rotação do eletrão.» (C) ... à orientação da orbital, à forma da orbital e à rotação do eletrão.» (D) ... ao tamanho da orbital, à forma da orbital e à orientação da orbital.» 2. Considere as orbitais 2px, 2py e 2pz. Estas orbitais diferem: (A) no tamanho; (B) na energia; (C) na orientação no espaço; (D) no número quântico de momento angular; (E) no número quântico principal; (F) no número quântico magnético. Indique a(s) frase(s) correta(s). 3. A cada uma das letras da coluna I associe um número da coluna II. Coluna I Coluna II A – - , … 0, … + 1–n B – 0 a n -1 2– C– 3 – ml 4 – ms 1 1 ou 2 2 D – Inteiros, 1 4. Faça a correspondência correta entre as colunas I e II. Coluna I Coluna II 1 – (2, 0, 0, 1 ) 2 2 – (4, 3, 2, 1 ) 2 A – Encontra-se no terceiro nível de energia. 3 – (3, 1, 0, 1 ) 2 C – Encontra-se numa orbital tipo f. 4 – (3, 1, 2, 1 ) 2 B – Encontra-se numa orbital impossível. D – Encontra-se numa orbital que apresenta simetria esférica. 5. Considere as seguintes orbitais: 2s, 3d, 5p. Indique um conjunto de números quânticos associado a cada uma destas orbitais. 6. Os eletrões de todos os átomos têm energias bem definidas e movem-se com uma velocidade enorme em zonas do espaço à volta de um núcleo a que chamamos orbitais. 6.1. Dos conjuntos de números quânticos (n, , ml) a seguir indicados, selecione os que não podem caracterizar uma orbital e explique porquê. A - (2, 1, 2) B - (2, 1, -1) C - (2, -2, -1) D - (5, 0, 1) E - (5, 1, 0) 6.2. Indique: 6.2.1.a designação que se atribui às orbitais caracterizadas por n = 4 e = 1; 6.2.2.os valores permitidos para ml, quando = 2; 6.2.3.quantos valores são permitidos para quando n = 3; 6.2.4.quantos eletrões podem ser caracterizados por n = 3; 6.2.5.quantos eletrões podem ser caracterizados por n = 4 e = 2. 6.3. A configuração eletrónica do átomo de enxofre no estado fundamental é: 2 2 6 2 4 1s 2s 2p 3s 3p Indique, a partir desta configuração eletrónica, 6.3.1.o número atómico do enxofre; 6.3.2.o número de níveis e de subníveis pelos quais os eletrões estão distribuídos; 6.3.3.o número de orbitais completas; 6.3.4.os conjuntos de números quânticos que podem caracterizar os eletrões do subnível 3p. 6.4. Escreva a configuração eletrónica: 6.4.1.do átomo de potássio (19K) no estado fundamental; 6.4.2.do átomo de alumínio (13Al) num estado excitado; - 6.4.3.do ião cloreto (17Cl ) no estado de menor energia. 7. As seguintes configurações eletrónicas dizem respeito a átomos de elementos representativos: 2 2 1 2 1 X. 1s 2s 2px 2py 2pz 2 2 Y. 1s 2s 3s 2 2 2 6 Z. 1s 2s 2p 3s 1 7.1. Quais destes átomos estão no estado fundamental? 7.2. Escreva uma configuração eletrónica para Z que viole o Princípio de Exclusão de Pauli. Explique porquê? 7.3. Escreva um conjunto de números quânticos possíveis para um eletrão que esteja numa orbital 3p. 7.4. Das seguintes afirmações, identifique as verdadeiras e corrija as falsas: A. Um dos eletrões que está no 1° nível do átomo Y é caracterizado pelos números quânticos (1, 0, 1,+1/2). B. Orbitais do tipo p do mesmo nível têm todas a mesma energia. C. São necessários 4 números quânticos, n, , ml e ms, para caracterizar um eletrão numa orbital. D. A diferença entre as orbitais 2py e 2px é determinada pelo número quântico magnético, ml. Prof. Luís Perna