ESCOLA SECUNDÁRIA DE MONSERRATE 10º C.F.Q. FICHA Nº 3 – ORBITAIS E CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS 1. Um electrão numa orbital é caracterizado pelo conjunto de números (4, 1, 0, ½). Quais são os seus números quânticos? Que tipo de orbital ocupa o electrão? 2. Os números quânticos que caracterizam a orbital em que se encontra o electrão de um átomo de hidrogénio, num dado instante, são (4, 1, 0). Das opções A, B, C e D indica quais podem completar correctamente a frase: “No processo de desexcitação desse átomo de hidrogénio para o estado fundamental, ocorrerá ...” A - ... emissão de radiação ultravioleta seguida de radiação visível. B - ... absorção de radiação visível seguida de radiação ultravioleta. C - ... emissão de radiação ultravioleta. D - ... emissão de radiação infravermelha seguida de radiação visível. 3. Considera os átomos cujas configurações electrónicas são: A – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p4 B –1s2 2s2 2p6 3s2 C –1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 3.1. Qual é o número atómico do elemento B? 3.2. O átomo do elemento A, com a configuração electrónica indicada, encontra-se no estado fundamental ou excitado? 3.3. Escreve a configuração electrónica de B2-. 3.4. Caracteriza, usando números quânticos, o estado de um dos electrões de valência do átomo do elemento B. 4. Indica o conjunto de números quânticos que caracterizam a orbital 5s. 5. Indica um conjunto possível de números quânticos para a orbital 3d. 6. Considera os dois electrões da orbital 3s. Indica os números quânticos que caracterizam estes electrões. 7. Observa as configurações electrónicas seguintes: A – [Ne] 3s2 3p1 3p1 3p1 B – [Ne] 3s2 3p2 3p0 C – [Ne] 3s2 3p2 4s1 (Dados : 10Ne, 15P) 7.1. Qual corresponde a um estado excitado do átomo de fósforo? 7.2. Qual corresponde a um ião P+? 7.3. Qual corresponde ao estado fundamental do átomo de fósforo? 8. Coloca por ordem crescente de tamanho as seguintes orbitais: 1s de 1H, 1s de 2He+ e 1s de 3Li2+. FQA10Q3_CONFIG_ELECTR.doc 1/3 9. Considera os conjuntos de números quânticos presentes no quadro abaixo: A B C D E n 3 2 4 4 5 ℓ 0 2 3 3 2 mℓ 0 1 3 -1 -3 9.1 Identifica os conjuntos que não têm possibilidade de existir, justificando a tua opção. 9.2 Que orbitais identificam os restantes conjuntos de números quânticos? 10. Relaciona os termos ou conceitos assinalados pelas letras de A a E com os nomes assinalados pelos números de 1 a 5. (A) Ordem de preenchimento das orbitais (1) Niels Bohr (B) Equação de onda (2) Linus Pauling (C) Níveis de energia para o electrão (3) Werner Heisenberg (D) Princípio de Incerteza (4) Erwin Schrõdinger (E) N.° máximo de electrões numa orbital (5) Wolfgang Pauli 11. Escreve as configurações electrónicas dos seguintes átomos e iões: a) 5B b) 8O2- c) 13Al3+ d) 10Ne e) 16S f) 19K+ 12. Representam-se de seguida as configurações electrónicas dos átomos de dois elementos X e Y. X - 1s2 2s2 2p5 Y - 1s2 2s2 2p6 3s1 12.1. Identifica os elementos X e Y. 12.2. Faz o diagrama de caixas referentes às distribuições dos electrões nas diferentes orbitais dos átomos dos elementos X e Y. 13. Algumas das configurações que se seguem estão erradas. Corrige-as, indicando a regra ou princípio da distribuição electrónica que elas não respeitam, supondo que os átomos estão no estado fundamental. (A) 1s2 2s3 2p1 (C) 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1 (B) 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1 (D) 1s1 2s2 2px1 2py1 14. Os diagramas de caixas referentes à distribuição dos electrões dos átomos dos elementos boro (B) e azoto (N), no estado fundamental, não estão correctos. Dados: Z(B) =5; B- Z(N)=7; N- 14.1. Indica os princípios ou regras que, em cada caso, não foram respeitados. 14.2. Escreve as configurações electrónicas dos átomos destes elementos no estado fundamental. 15. Considera as configurações electrónicas dos átomos A, B, C e D. (A) [He] 2s2 2p1 (B) [He] 2p1 (C) [Ne] 3s1 3p1 (D) [Ne] 3s2 3p4 FQA10Q3_CONFIG_ELECTR.doc 2/3 15.1. Quais os átomos que se encontram num estado excitado? 15.2. Escreve as configurações electrónicas dos átomos indicados na alínea anterior, no estado fundamental. 15.3. Indica os números atómicos dos átomos A, B, C e D. 16. Os electrões mais energéticos dos átomos do elemento X ocupam orbitais que se caracterizam pelos números quânticos (2,1,-1) e (2,1,1). No elemento Y os electrões mais energéticos ocupam 3 orbitais 2p, que estão semipreenchidas. 16.1 Quais são os números atómicos dos elementos X e Y. 16.2 Quantas energias de remoção electrónica apresentam estes elementos? 16.3 Caracteriza a orbital ocupada pelos electrões de maior energia de remoção do elemento X, através dos números quânticos. 16.4 Completa a frase seguinte: «A energia de remoção de um electrão 2s de um átomo X é ————— ——— que a energia de remoção de um electrão 2s de um átomo Y». 17. Tem em atenção as seguintes transições electrónicas num átomo polielectrónico. (A) 2s → 1s (B) 2s → 2p (C) 1s → 3p (D) 1s → 2s Completa as frases com as letras de A a D. a) A(s) transição(ões) que corresponde(m) a espectros de absorção é(são) ____. b) A(s) transição(ões) que corresponde(m) a espectros de emissão é(são) ____. c) A(s) transição(ões) que envolve(m) mais energia é(são) ___. d) As transições energeticamente idênticas são ___. 18. Determinado elemento apresenta três energias de remoção electrónica e forma com facilidade iões mononegativos, que ficam com tantos electrões quantos os do gás nobre que se lhe segue em número atómico. 18.1. Desenha um diagrama de energia para estes iões mononegativos, mostrando o grau de ocupação de electrões por cada subnível de energia. 18.2. Qual o número atómico do elemento em causa? De que elemento se trata? 18.3 Escreve a configuração electrónica do ião. 19. Os electrões dos átomos de carbono possuem as seguintes energias: -45,5 x 10-18 J; -2,40 x 10-18 J; -1,80 x 10-18 J. Face a estes valores podemos afirmar que: (A) O carbono apresenta 6 energias de remoção electrónica. (B) A energia de remoção dos electrões 2s dos átomos de carbono é 1,80 x 10-18 J. (C) Os electrões a que corresponde a energia -45,5 x 10-18 J ocupam uma orbital caracterizada pelos números quânticos (2, 1, 0). (D) A energia de 1ª ionização do carbono é 45,5 x 10-18 J. (E) Pode ser usado um feixe de radiações de 5,0 x 1017 J de energia na determinação das energias de remoção por espectroscopia fotoelectrónica. Escolhe as frases correctas e corrige as falsas. FQA10Q3_CONFIG_ELECTR.doc 3/3