Química 5 aula 6 2. Quando = 0 subnível s 2 elétrons. OS NÚMEROS QUÂNTICOS C O ME N TÁ R I O S – ATI V I D A D ES 1. PA R A Quando = 1 subnível p 6 elétrons. Quando = 2 subnível d 10 elétrons. SALA Os orbitais são aqueles que apresentam número quântico secundário igual a zero. Resposta correta: D 3. Resposta correta: B 2. n 2 1 m0 números quânti cos 2p de-se tratar do 6° ou do 9° elétron. De acordo com as opções, trata-se do 6° elétron. Resposta correta: E Resposta correta: A O nível M corresponde a 3ª camada. Na terceira camada existem os subníveis s, p e d. Para o átomo neutro citado, os subníveis s e p estão ocupados, portanto, como o subnível d conta com 5 orbitais, logo existem 5 orbitais vazios remanescentes. 4. = 1 subnível p 6 elétrons = 2 subnível d 10 elétrons = 3 subnível f 14 elétrons Não são os elétrons que possuem energias diferentes, e, sim, os níveis e subníveis. À medida que os níveis e subníveis ficam mais afastados do núcleo, maior será sua energia potencial. Resposta correta: C 5. = 4 subnível g 18 elétrons ____________ 50 elétrons Resposta correta: E 5. Em um orbital sempre só são possíveis, no máximo, 2 elétrons. O elétron mais energético de um metal alcalino no estado fundamental deve corresponder a configuração ns1, logo: = 0, m = 0. Por convenção, o primeiro elétron a ocupar um orbital: Resposta correta: A 6. Na 5ª camada são possíveis os subníveis: = n – 1, = 0, = 1, = 2, = 3, = 4 = 0 subnível s 2 elétrons Resposta correta: C 4. O item C deve ter o seguinte enunciado: no átomo de carbono, os orbitais 3s, 3p e 3d têm a mesma energia. Se o enunciado do item C for colocado como no átomo de carbono, os orbitais 3s, 3p e 3d têm energias diferentes; a questão passará a ter 2 itens falsos. Obs: Orbitais não ocupados apresentam a mesma energia. As frequências emitidas pelo íon He+ são diferentes das emitidas pelo átomo de hidrogênio, pois estes apresentam níveis energéticos diferentes. Como m= 0 e o spin não foram dados na questão, po- 3. Quando n = 3, são possíveis = 0, = 1 e = 2. Sempre o valor de m vai de – até + se = 2, portanto 1 Logo, s = 2 temos um subnível d. Resposta correta: A –2 –1 0 +1 6. +2 Logo, o valor de m + 3 não será possível. Resposta correta: D Resposta correta: B C O MEN TÁR IO S – ATI V I D A D ES P R O PO S TA S 1. Se houve excitação para uma camada superior obrigatoriamente o número quântico principal foi alterado, mas isto não significa que os números quânticos magnético, secundário e spin, também foram. 7. Se = 0, trata-se do subnível s, o subnível s apresenta somente um único valor possível para m, que é m = 0. Resposta correta: E Por exemplo: Se n = 1 n2 = 1 1 orbital subnível s Se n = 2 n2 = 4 4 orbitais subnível s e subnível p Se n = 3 n2 = 9 9 orbitais subnível s subnível p e subnível d Resposta correta: D 3ª SÉRIE E EXTENSIVO OLÍMPICOS | VOLUME 2 | QUÍMICA 5 1 8. O orbital apresenta número quântico secundário igual a 1, pois trata-se de um orbital do subnível p. Para o átomo C: A = p + n A = 20 + 22 = 42 Como B e C são isóbaros, logo B tem número de massa igual a 42. Resposta correta: B 9. Para o átomo B: A = p + n 42 = p + 21 p = 21 B 21 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 4s2 3d1 Para o estado 3: = 0 subnível s m=0 Portanto: = 0, m = – 1 não é permitido. –2 –1 0 +1 +2 n = 3, = 2, m = – 2, s = – Para o estado 4: = 2 subnível d Resposta correta: C m variando de – 2 até + 2 5. Portanto: = 2, m = – 3 não é permitido. n = 3, = 2, m= 0, s = + 10. A experiência de Stern e Gerlach mostra que o elétron, em contínuo movimento, cria ao redor de si campos magnéticos de sentidos opostos. C O ME N TÁ R I O S – ATI V I D A D ES P R O PO S TA S 1. Resposta correta: B aula 7 D IAGRAMA DE LINUS PAULING C O ME N TÁ R I O S – ATI V I D A D ES PA R A SALA 2. O alumínio encontra-se no estado +3 de oxidação, assim: 3+ A 1s2 2s2 2p6 = [Ne]10 3. 2 A rotação 1s 2s é utilizada na representação da distribuição eletrônica de átomos. Ti22 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 2 Resposta correta: D Resposta correta: B 3. V23 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 3 3 elétrons Resposta correta: C 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d 10 5p 6 número de elétrons máximo = 54. 2 Fe26 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 4s2 3d6 1ª camada 2 elétrons 2ª camada 8 elétrons 3ª camada 14 elétrons 4ª camada 2 elétrons K – 2 – L – 8 – M – 14 – N – 2 Resposta correta: D Resposta correta: A 2. 1 2 Resposta correta: D Resposta correta: D 1. 1 2 4. Ar25 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 Ar [Ar] 4s 2 3d 5 Resposta correta: D 4. 41 A20 B isótonos C Resposta correta: B isóbaros 5. isótopos C tem 22 nêutrons A = p + n (para o átomo A) 41 = 20 + n n = 21 (para o átomo A) Logo, B tem 21 nêutrons. Número de elétrons do íon com carga + 2 15 elétrons Logo, o átomo possui 17 elétrons. Os elétrons que ocupam o subnível 3p têm energia maior que os elétrons do orbital 2p por estarem mais longe do núcleo. Se A e C são isótopos, logo C tem número de prótons igual a 20. Resposta correta: E 2 3ª SÉRIE E EXTENSIVO OLÍMPICOS | VOLUME 2 | QUÍMICA 5 6. O elétron de todas as espécies ocupará o orbital 1s, porém para cada uma destas espécies, o orbital 1s apresentará uma forma e um volume diferentes, isto porque para cada uma destas espécies, a atração núcleo-elétron será diferente. 3. Ar Ga 31 [Ar] 3d10 4s2 4p1 A partir de sua configuração eletrônica, observa-se que o gálio apresenta somente 1 elétron desemparelhado, tendo tendência a formar íons 3+ e 1+. Apresenta-se em estado sólido em temperaturas abaixo de 30°C e líquido em temperaturas abaixo de 2403°C, como o corpo humano normalmente apresenta temperaturas em torno de 35°C ao entrar em contato com a mão, o gálio experimenta o processo de fusão. Resposta correta: A 7. A configuração c não representa o conjunto de elétrons no estado fundamental, isto porque observa-se que existe um orbital com elétrons desemparelhados mesmo havendo um orbital vazio, desobedecendo a Regra de Hund. Resposta correta: C 8. Ga 31 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p 1 Resposta correta: E Camada M 3ª camada 7 elétrons no subnível d 3d7 4. Para todos os sete elétrons : n = 3 Para todos os sete elétrons : = 2 Para o sétimo elétron: m= – 1 Resposta correta: B 1 ms = + 2 5. 1 Resposta correta: n = 3, = 2, m= 0 e ms = 2 9. Átomos diamagnéticos são aqueles que são repelidos pelo campo magnético por apresentarem todos os seus elétrons emparelhados; nem todos os átomos com número atômico par são diamagnéticos, por exemplo, temos: C6 1s2 2s2 2p 2 (paramagnético) n = 3 3ª camada = 2 subnível d m = – 1 (emparelhado) f9 –2 –1 0 +1 +2 ou f5 O íon y3+ termina com configuração 3d7, logo, sua configuração é: 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 3d7 s2 p6 d 10 subníveis completos deste nível, portanto existem 27 ou 23 elétrons neste nível. A configuração de y é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 4s2 3d8 e tem número atômico igual a 28. Resposta correta: D aula 8 CONFIGURAÇÃO ELETRÔNI CA C O ME N TÁ R I O S – ATI VIDA D ES 1. + PA RA C O ME N TÁ R I O S – ATI V I D A D ES P R O PO S TA S SALA 1. 10 Cd [Kr] 4d Zn2+ [Ar] 3d10 Ca2+ [Ne] 3s2 3p6 Resposta correta: A 2. 2 2 6 Resposta correta: E 2 6 1 5 Cr24 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d (estado fundamental) 3 Cr 24 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 2. Ar Cr 3 24 Ca2+ e Pb 2+ Apresentam diferentes números de prótons, de elétrons, nêutrons e de números de massa, porém ambos apresentam a mesma carga líquida, ou seja, a mesma diferença entre número de prótons e elétrons. 3 [Ar] 3d Resposta correta: C G é ametal e H é metal e são capazes de formar entre si ligação iônica e formar o composto iônico H2G. E e J são metais e formam ligação metálica. Como n = 4, = 0 e m= 0, portanto o subnível representado por estes números quânticos é o 4s. Resposta correta: D 3ª SÉRIE E EXTENSIVO OLÍMPICOS | VOLUME 2 | QUÍMICA 5 3 3. A 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s1 4º período – família 1A B 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p5 3º período – família 7A A é um metal e B é um ametal. Para que A atinja o octeto, é necessário que ele perca 1eda camada 4s1 . Para que o elemento B atinja o octeto, é necessário que ele ganhe 1ee fique com configuração 3s 2 3p 6. Portanto, os íons A e B são isoeletrônicos. 8. A23 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 3 2ede valência B 31 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p1 3ede valência C34 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 6ede valência Resposta correta: A 4. Em um átomo neutro, o número de prótons é igual ao número de elétrons. Se tratar de ânions ou de cátions, o número de prótons é diferente do número de elétrons, sendo o número de prótons igual ao do átomo de origem e o número de elétrons de acordo com a carga de íon. Portanto, se um ânion apresenta 52 elétrons, consequentemente, ele não apresenta 52 prótons, porque se assim fosse teríamos um átomo neutro e não um íon, então não podemos afirmar que este ânion apresenta 64 nêutrons. D38 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p 6 5s2 E54 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p 6 5s2 4d10 5p6 8ede valência Portanto, os elementos químicos com 20 elétrons de valência são os que têm número atômico 23 e 38. Resposta correta: B 5. I. Resposta correta: A Falsa – A30 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 9. 2 elétrons na última camada II. (M – 2) = 10 Verdadeira – Y 1s2 1° nível 2s2 2p6 3s2 3p6 2° nível M = 12 Resposta correta: E 10. Através da configuração eletrônica dos íons metálicos em cada um dos óxidos, feita abaixo, será considerado paramagnético o óxido que apresentar cátion com elétrons desemparelhados. 2 2 6 2 6 5 Fe3 26 1s 2s 2p 3s 3p 3d Falsa – X 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 número atômico = 15 IV. 8 átomos de H (1H 1 elétron) 4 átomos de O (1O 8 elétrons) 1 átomo M – 2 elétrons (cátion M 2+) 8 x 1 + 4 x 8 + (M – 2) = 50 8 + 32 + (M – 2) = 50 Verdadeira – B 26 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 6 elétrons no subnível d III. 3° nível 4s2 3d1 4° nível 2 Mg12 1s2 2s2 2p6 6 elétrons no subnível d Resposta correta: D 2 Ca20 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 6. As soluções coloridas dos metais de transição são resultantes de elétrons desemparelhados que podem fazer transições, dependendo da energia liberada na transição é que será a cor emitida. Li 3 1s2 Resposta correta: C 7. Um cátion bivalente é formado a partir da perca de 2 elétrons da camada mais externa. Sabendo-se que a configuração geral de um gás nobre é: ns2 np6, logo, a configuração III é a configuração correta. 5 V23 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 Resposta correta: C 4 2ede valência Resposta correta: E 3ª SÉRIE E EXTENSIVO OLÍMPICOS | VOLUME 2 | QUÍMICA 5 aula 9 2. TABELA PERIÓDICA C O ME N TÁ R I O S – ATI V I D A D ES 1. PA R A SALA Na classificação de Newlands não foram incluídos os gases nobres, que atualmente estão na tabela periódica e constituem a família 8A ou 0. 2. O caso do boro e do silício, assim como o caso do arsênio e do telúrio, são casos das relações diagonais da tabela periódica, mostrando que elementos de famílias diferentes podem apresentar características semelhantes. 3. Se M+ tem a seguinte configuração: 1s2 2s2 2p6 Resposta correta: B 3. Resposta correta: D 4. Elementos que possuem a configuração: ns1 pertencem à família 1A (metais alcalinos). ns2 pertencem à família 2A (metais alcalinos terrosos). ns2 np 1 pertencem à família 3A (família do boro). ns2 np 2 pertencem à família 4A (família do carbono). ns2 np 3 pertencem à família 5A (família do nitrogênio). ns2 np 4 pertencem à família 6A (família dos calcogênios). ns2 np 5 pertencem à família 7A (família dos halogênios). ns2 np6 pertencem à família 8A (família dos gases nobres). 5. Como o átomo A não apresenta elétrons na terceira camada e apresenta elétrons na quarta camada, isto indica que ele encontra-se em um estado excitado, que é um estado de maior energia que o estado fundamental. Porém, sabe-se que na última camada existem somente 2 elétrons, portanto A pertence à 2ª família (família 2A). 6. Elementos que pertencem à mesma coluna, têm propriedades químicas semelhantes, portanto, foi observado como critério a mesma valência na combinação com elementos de referência, os compostos observados eram óxidos e cloretos. Resposta correta: B 7. Resposta correta: B C O ME N TÁ R I O S – ATI V I D A D ES P R O PO S TA S 1. I. gás nobre (E) II. halogênio (D) III. metal alcalino (A) IV. calcogênio (C) Resposta correta: C Resposta correta: E 5. À temperatura ambiente, mercúrio e bromo são encontrados no estado líquido. Resposta correta: D Resposta correta: A 4. G gás nobre J metal alcalino L metal alcalino-terroso H metal alcalino-terroso Os elementos que apresentam propriedades semelhantes são aqueles que pertencem à mesma família, portanto somente L e H são quimicamente semelhantes, pois ambos são metais alcalinos-terrosos. Logo: M tem a seguinte configuração: 1s2 2s2 2p6 3s1 De acordo com a configuração, pode-se dizer que M está no terceiro período e família 1A e que possui número atômico 11. Por se tratar de um metal alcalino do 8° período, a configuração tem que terminar em 8s 1, logo a sua configuração eletrônica será: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d 10 5p 6 6s2 4f14 5d10 6p 6 7s2 5f14 6d 10 7p 6 8s1 e portanto apresenta 119 elétrons, e o átomo número atômico 119. I53 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d 10 5p5 Localizado no 5° período família 7A. 2 2 6 2 5 C 17 1s 2s 2p 3s 3p Localizado no 3° período família 7A. Como iodo e cloro pertencem à mesma família da tabela periódica, ambos possuem propriedades químicas semelhantes, sendo a tabela periódica uma sequência organizada dos elementos em função do número atômico, o que geram propriedades periódicas em função do número atômico. a) Verdadeiro; os elementos na Tabela Periódica em forma crescente de número atômico e distribuídos de tal forma que elementos de uma mesma família apresentam propriedades semelhantes, mostrando a periodicidade da tabela periódica em função do número atômico. b) Falso; os elementos que pertencem a uma mesma linha horizontal são de um mesmo período, enquanto que os de uma mesma linha vertical são de uma mesma família. c) Verdadeiro; xenônio é um exemplo de gás nobre que não é inerte, existem vários compostos de xenônio, como exemplo: XeF4, XeF 6 d) Falso; elementos artificiais são obtidos a partir de transformações nucleares. e) Verdadeiro; sódio (Na), chumbo (Pb), manganês (Mn), magnésio (Mg) e antimônio (Sb). Resposta correta: V, F, V, F, V Resposta correta: B 3ª SÉRIE E EXTENSIVO OLÍMPICOS | VOLUME 2 | QUÍMICA 5 5 8. Elementos de transição interna são os elementos do bloco f conhecidos como lantanídeos e actinídeos e têm configuração que termina em: ns2 (n – 2) fx Resposta correta: C 9. I Família 1A (pois a configuração termina em ns1 ) II Família 1B (Pois a configuração termina em ns 1 (n – 1) d 10) III Família 7A (Pois a configuração termina ns2 np 5) IV Família 3B (Pois a configuração termina em ns2 nd 1) Resposta correta: A 10. Atualmente sabe-se que as propriedades periódicas sejam funções dos números atômicos, e devido a isto o primeiro elemento de cada família torna-se o mais representativo. Resposta correta: C -19209 Rev.: Julyta 6 3ª SÉRIE E EXTENSIVO OLÍMPICOS | VOLUME 2 | QUÍMICA 5