2015 – PRÉ-IFES
QUÍMICA
Prof. Rodrigo Rocha
MODELOS ATÔMICOS, ATOMÍSTICA, CONCEITOS FUNDAMENTAIS, SEMELHANÇA ATÔMICA
1. Sobre os principais fundamentos da teoria atômica de Dalton, assinale a(s) alternativa(s) CORRETA(s).
01. A massa fixa de um elemento pode combinar-se com massas múltiplas de outro elemento para formar
substâncias diferentes.
02. O átomo é semelhante a uma massa gelatinosa carregada positivamente, tendo cargas negativas
espalhadas nessa massa.
04. A carga positiva de um átomo não está distribuída por todo o átomo, mas concentrada na região central.
08. Existem vários tipos de átomos e cada um constitui um elemento químico. Átomos de um mesmo
elemento químico são idênticos, particularmente em seu peso.
16. Toda matéria é composta por átomos, que são partículas indivisíveis e não podem ser criados ou
destruídos.
2. Com relação às teorias atômicas, assinale o que for CORRETO.
01. Thomson propôs que o átomo seria uma esfera de carga elétrica positiva, não maciça, incrustada de
cargas negativas.
02. Dalton propôs que os átomos são esferas rígidas indivisíveis, que não podem ser criados nem
destruídos.
04. Rutherford propôs um modelo de átomo conhecido como sistema planetário, onde os elétrons se
mantém em movimento circular ao redor do núcleo.
08. Bohr propôs entre seus postulados que os elétrons movem-se ao redor do núcleo atômico central em
órbitas específicas, com energias definidas.
16. O salto de elétrons de um nível energético para outro também está entre os postulados de Borh.
3. Os modelos atômicos foram desenvolvidos em teorias fundamentadas na experimentação por diferentes
cientistas, incluindo John Dalton, J.J. Thomson, Ernest Rutherford e Niels Bohr. Em 2013, a teoria do modelo
atômico de Niels Bohr completou 100 anos. Essa teoria descreve o átomo como
a) um núcleo pequeno, carregado positivamente, cercado por elétrons em órbitas quantizadas.
b) uma esfera positiva contendo elétrons distribuídos uniformemente.
c) uma minúscula esfera maciça, impenetrável, indestrutível, indivisível e sem carga.
d) um modelo planetário, no qual os elétrons descrevem um movimento circular ao redor do núcleo.
4. 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.
a)
No que diz respeito à estrutura da matéria, corresponde às conclusões de Rutherford o que se afirma em
I, II, III, IV e V.
b) I, II e III apenas.
c) III, IV e V apenas.
d) I, II e V apenas.
5. Em 1803, John Dalton propôs um modelo para explicar o comportamento do átomo, conhecido por alguns
como o “Modelo da Bola de Bilhar”. Considere que sobre a base conceitual desse modelo sejam feitas as
seguintes afirmações:
I.
Para Dalton, o átomo não pode ser representado como uma esfera rígida.
II. Os átomos caracterizam os elementos químicos e somente os átomos de um mesmo elemento são
idênticos em todas as suas características.
III. Compostos químicos são formados de átomos de dois ou mais elementos unidos em uma razão fixa.
IV. As transformações químicas consistem de combinação, separação, rearranjo ou destruição dos átomos.
V. Este modelo é ainda bastante utilizado para o entendimento do comportamento dos gases ideais.
a)
Estão CORRETAS:
I, II e IV. b) II, III e V.
c) II e III.
d) I, III e IV.
1
e) II, III e IV.
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6. A descoberta do átomo representou um importante passo para o homem no reconhecimento dos materiais e
suas propriedades e o estabelecimento do modelo atômico atual foi uma construção científica de diversos
autores: Leucipo\Demócrito; Dalton, Thomson, Rutherford\Bohr, entre outros.
A figura abaixo apresenta o modelo atômico (de Thomson) que contribuiu
significativamente para o estabelecimento do conceito de átomo moderno, pois este
defendia que:
a)
b)
c)
d)
e)
A divisibilidade do átomo em uma massa protônica positiva e partículas negativas
denominadas elétrons.
A divisibilidade do átomo em uma massa neutra composta por cargas negativas
denominadas elétrons.
A existência de um átomo negativo e indivisível
O átomo era divisível em partículas negativas conhecidas como prótons
O átomo era formado somente por uma massa de elétrons positivos inseridos em uma matriz protônica
negativa.
7. Em 2013 comemora-se o centenário do modelo atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr para o
átomo de hidrogênio, o qual incorporou o conceito de quantização da energia, possibilitando a explicação de
algumas propriedades observadas experimentalmente. Embora o modelo atômico atual seja diferente, em
muitos aspectos, daquele proposto por Bohr, a incorporação do conceito de quantização foi fundamental para
o seu desenvolvimento. Com respeito ao modelo atômico para o átomo de hidrogênio proposto por Bohr em
1913, é correto afirmar que
a) o espectro de emissão do átomo de H é explicado por meio da emissão de energia pelo elétron em seu
movimento dentro de cada órbita estável ao redor do núcleo do átomo.
b) o movimento do elétron ao redor do núcleo do átomo é descrito por meio de níveis e subníveis eletrônicos.
c) o elétron se move com velocidade constante em cada uma das órbitas circulares permitidas ao redor do
núcleo do átomo.
d) a regra do octeto é um dos conceitos fundamentais para ocupação, pelo elétron, das órbitas ao redor do
núcleo do átomo.
e) a velocidade do elétron é variável em seu movimento em uma órbita elíptica ao redor do núcleo do átomo.
8. 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.
a)
b)
c)
d)
e)
Entre as afirmativas acima, correspondem ao modelo atômico de Bohr:
1 e 2 apenas.
2 e 3 apenas.
2, 3 e 4 apenas.
1 e 4 apenas.
1, 3 e 4 apenas.
9. O modelo atômico que considera como elemento químico o conjunto de partículas maciças, indestrutíveis, de
mesma massa e sem a presença de cargas elétricas é o de
a) Dalton.
b) Rutherford.
c) Demócrito.
d) Bohr.
e) Thomson.
10. De posse do conhecimento das teorias atômicas, desenvolvidas por Dalton, Thomson e Rutherford, marque a
alternativa INCORRETA.
a) De acordo com Dalton, os átomos são as menores partículas de um elemento e são os componentes básicos
da matéria.
b) Segundo Dalton, ao participarem de reações químicas, os átomos se alteram para formar novas substancias.
c) Thomson, ao descobrir os elétrons, propôs que estas partículas negativas estariam dispersas no átomo
positivo, como “passas em um pudim”.
d) Rutherford descobriu que os átomos continham partículas positivas, o que derrubou a teoria de Thomson
sobre a estrutura atômica.
e) Rutherford propôs uma estrutura planetária para o átomo, com a carga positiva no núcleo e as cargas
negativas orbitando ao seu redor.
2
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11. A primitiva ideia da existência do átomo é atribuída a Demócrito e Leucipo, mas a primeira teoria atômica é
atribuída a Epicuro (341-271 a.C.), conforme registros na obra de Titus Lucretius Carus (99-55 a.C.), no livro
De Rerum Natura. Durante muitos séculos a teoria atômica permaneceu latente e só foi resgatada em pleno
século XIX, com o modelo atômico conhecido como "bola de bilhar" atribuído a
a) Bohr.
c) Proust.
b) Dalton.
d) Thomson.
12. Nem sempre o homem pensou o átomo como atualmente. A ideia evoluiu ao longo dos anos. O primeiro
modelo atômico foi apresentado no séc. XIX, embora no século V a.C., o filósofo grego Leucipo e seu
discípulo Demócrito tenham imaginado a constituição intima da matéria formada por estas partículas (átomos).
Com o tempo, conceito e a tecnologia associada à detecção dos átomos sofreram evoluções e permitiram a
concepção de ideias otimizadas para o formato e comportamento destas partículas
(Fonte: http://www.explicatorium.com/CFQ9-Evolucao-atomo.php).
A figura abaixo apresenta da esquerda à direita
um breve histórico visual dos modelos atômicos
até o modelo atual mostrando respectivamente os
modelos de Leucipo/Demócrito; Thonsom;
Rutherford/Bohr e modelo dos orbitais.
Sobre os modelos atômicos:
I.
O modelo de Leucipo/Demócrito admitia a indivisibilidade do átomo.
II. O modelo de Rutherford/Bohr admitia a existência de um núcleo atômico constituído por prótons e
nêutrons e uma eletrosfera contendo elétrons distribuídos em camadas ou níveis eletrônicos.
III. O modelo de Thonsom apresentava um átomo em forma de esfera maciça e indivisível
IV. O modelo de orbitais apresentava um átomo com um núcleo negativo rodeado por partículas de carga positiva.
a)
b)
Assim sendo, a alternativa que se mostra correta com relação as ponderações dos itens I, II, III e IV será:
I e II
c) II e III
e) Somente II
I e III
d) somente I
13. Até algum tempo atrás, adolescentes colecionavam figurinhas que brilhavam no escuro. Essas figuras
apresentam em sua composição uma substância chamada sulfeto de zinco (ZnS). Este fenômeno ocorre
porque alguns elétrons que compõe os átomos desta substância absorvem energia luminosa e “saltam” para
níveis de energia mais externos. No escuro, estes elétrons retornam aos seus níveis de origem liberando
energia luminosa e fazendo a figurinha brilhar. Este fenômeno pode ser explicado considerando o modelo
atômico proposto por
a) Thomson.
c) Lavoisier.
e) Linus Pauling.
b) Dalton.
d) Bohr.
80
14. Um determinado átomo X possui 40 nêutrons e é isótopo de Y que tem em sua estrutura 38 nêutrons. Sendo
que, Y é isóbaro de Z, cujo cátion trivalente tem 35 elétrons. Através dessas informações, determine,
respectivamente, o número atômico de X, o número de massa de Y e o número de nêutrons dos isótonos
de Z.
a) 40, 68 e 46
c) 40, 78 e 46
e) 40, 78 e 40
b) 40, 98 e 40
d) 40, 68 e 40
15.
a)
b)
c)
121
O antimônio tem dois isótopos, o Sb e o
eles têm o mesmo número de nêutrons.
eles são isóbaros.
eles têm o mesmo número de massa.
123
Sb. Sobre esses isótopos, verifica-se que:
d) ambos têm o mesmo número de prótons.
e) eles têm eletronegatividades diferentes.
16. Considere a tabela abaixo, que fornece características de cinco átomos (I, II, III, IV e V).
Número Número
Número de elétrons
Átomo
atômico de massa na camada de valência
I
II
III
IV
V
a)
São isótopos entre si os átomos
I e I I.
b) I I. e III.
11
11
19
20
40
23
24
40
40
90
c)
1
1
1
2
2
I, I I. e III.
3
d)
III e IV.
e)
IV e V.
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40
42
17. Considerando os elementos químicos representados por 19A , 19B e 21C , assinale o que for correto.
01. Os elementos A e B são isótopos.
02. Os elementos A e C são isóbaros.
04. Os elementos B e C são isótonos.
08. O elemento A é o que possui maior número de nêutrons no núcleo.
18. O número de elétrons da camada de valência do átomo de cálcio (Z = 20), no estado fundamental, é
a) 1.
c) 6.
e) 10.
b) 2.
d) 8.
19. O cálcio é o elemento da rigidez e da construção: é o cátion dos ossos do nosso esqueleto, das conchas dos
moluscos, do concreto, da argamassa e da pedra calcária das nossas construções. Sabendo que o átomo de
2+
cálcio tem número atômico 20 e número de massa 40, é correto afirmar que o cátion Ca tem:
+
a) 18 prótons.
d) configuração eletrônica igual à do íon K (Z =
b) 18 nêutrons.
19).
2
2
6
2
6
2
e) configuração eletrônica 1s 2s 2p 3s 3p 4s .
c) 20 elétrons.
20. O ferro é bastante utilizado pelo homem em todo o mundo. Foram identificados artefatos de ferro produzidos
em torno de 4000 a 3500 a.C. Nos dias atuais, o ferro pode ser obtido por intermédio da redução de óxidos ou
hidróxidos, por um fluxo gasoso de hidrogênio molecular (H 2) ou monóxido de carbono. O Brasil é atualmente
o segundo maior produtor mundial de minério de ferro. Na natureza, o ferro ocorre, principalmente, em
compostos, tais como: hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4), siderita (FeCO3), limonita (Fe2O3.H2O) e pirita
(FeS2), sendo a hematita o seu principal mineral. Assim, segundo o diagrama de Linus Pauling, a distribuição
eletrônica para o íon ferro (+3), nesse mineral, é representada da seguinte maneira:
2
2
6
2
6
5
2
2
6
2
6
2
3
a) 1s 2s 2p 3s 3p 3d
d) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
2
2
6
2
6
2
6
2
2
6
2
6
2
b) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
e) 1s 2s 2p 3s 3p 3d
2
2
6
2
6
2
9
c) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
21. Assinale o que for correto.
01. De acordo com o modelo atômico de Dalton, o elétron é uma partícula maciça e indivisível.
02. Joseph J. Thomson, em seu modelo atômico, descrevia o átomo como uma massa de carga positiva que
contém elétrons de carga negativa incrustados no seu interior que neutralizavam a massa positiva.
04. Ernest Rutherford, em seu modelo atômico, descrevia o átomo como uma estrutura na qual a carga
positiva permanecia no centro, constituindo o núcleo, enquanto as cargas negativas giravam em torno
desse núcleo.
2
2
6
2
4
08. Um íon de carga 2+ que apresenta a distribuição eletrônica 1s 2s 2p 3s 3p possui 18 prótons em seu
núcleo.
16. O átomo de carbono possui 2 elétrons desemparelhados em um orbital do tipo p.
23
22. O elemento sódio é um metal alcalino que possui um isótopo estável, o Na. Um de seus compostos mais
importantes é o hidróxido de sódio, que pode ser produzido pela reação do sódio metálico com a água, como
indicado a seguir:
Na(s) + H2O(l)
NaOH(aq) +
1
2
H2(g)
ΔΗº
165kJ
Com relação ao elemento sódio, faça o que se pede:
a) Escreva a quantidade de elétrons no subnível mais energético do Na.
23
+
b) Calcule o número de elétrons do íon Na .
23. Com relação à configuração eletrônica de um átomo de sódio que apresenta
23
11 Na
, convencionando-se que
para o primeiro elétron de um orbital S 1/ 2 , assinale o que for correto.
01. Um elétron no orbital 2s terá o mesmo valor de energia que um elétron no orbital 2p.
2
2
6
1
02. A configuração eletrônica no estado fundamental é: 1s 2s 2p 3s .
2
2
6
1
04. A configuração eletrônica 1s 2s 2p 6s representa a configuração de um átomo de Na no estado excitado.
+
08. O Na apresenta 11 prótons, enquanto Na apresenta 12 prótons.
3+
24. Sobre o átomo de cromo 52
24 Cr e sobre seu íon Cr , o qual se encontra presente no rubi vermelho, assinale o
que for correto.
3+
01. O átomo de cromo e o seu íon Cr possuem o mesmo número de massa (A = 52).
02. No estado fundamental, o átomo de cromo possui 24 elétrons, 24 prótons e 28 nêutrons.
04. Átomos de cromo no estado fundamental apresentam 4 elétrons na última camada eletrônica.
08. O íon cromo trivalente forma-se pela perda de três elétrons.
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2
6
25. Quantos elétrons desemparelhados existem em um átomo que possui a configuração eletrônica 1s 2s 2p
2
3
3s 3p ?
a) 1 elétron
c) 3 elétrons
e) 5 elétrons
b) 2 elétrons
d) 4 elétrons
26. Observe o cartum a seguir.
a)
b)
c)
d)
e)
É CORRETO afirmar que:
os átomos são partículas neutras, constituídas de um núcleo que comporta elétrons (partículas com carga
positiva) e nêutrons (partículas sem carga), e uma eletrosfera, composta por prótons (partículas com carga
negativa).
átomos podem ganhar ou perder elétrons durante uma reação química, formando íons negativos, conhecidos
como cátions, ou íons positivos, conhecidos como ânions.
átomos podem ganhar ou perder prótons ou elétrons durante uma reação química, formando íons negativos,
conhecidos como ânions, ou íons positivos, conhecidos como cátions.
átomos podem ganhar ou perder prótons durante uma reação química, formando íons negativos, conhecidos
como cátions, ou íons positivos, conhecidos como ânions.
o átomo é a menor estrutura de um elemento e apresenta suas propriedades físicas e químicas.
TEXTO: 1 - Comum à questão: 27
Um aluno recebeu, na sua página de rede social, uma foto mostrando fogos de artifícios.
No dia seguinte, na sequência das aulas de modelos atômicos e estrutura atômica, o aluno comentou com o
professor a respeito da imagem recebida, relacionando-a com o assunto que estava sendo trabalhado, conforme
mostra a foto.
27. O aluno comentou corretamente que o modelo atômico mais adequado para explicar a emissão de cores de
alguns elementos indicados na figura é o de
a) Rutherford-Bohr.
c) Proust.
e) Thomson.
b) Dalton.
d) Rutherford.
TEXTO: 2 - Comum à questão: 28
O oxigênio foi descoberto por Priestley em 1722. A partir de 1775, Lavoisier estabeleceu suas propriedades,
mostrou que existia no ar e na água, e indicou seu papel fundamental nas combustões e na respiração. Na
16
17
18
natureza, o elemento químico oxigênio ocorre como uma mistura de O, O e O. Na baixa atmosfera e à
temperatura ambiente, o oxigênio está presente principalmente na forma de moléculas diatômicas (O2) que
constituem um gás incolor, inodoro e insípido, essencial para os organismos vivos. São inúmeras as aplicações do
oxigênio. Na medicina, o seu uso mais comum é na produção de ar enriquecido de O 2.
(http://tabela.oxigenio.com. Adaptado.)
28. Sobre a ocorrência natural do elemento químico oxigênio, é correto afirmar que
respectivamente,
a) 8, 9 e 10 nêutrons e são isótonos.
b) 8, 8 e 8 elétrons e são isótonos.
c) 16, 17 e 18 nêutrons e são isóbaros.
d) 8, 8 e 8 elétrons e são isóbaros.
e) 8, 9 e 10 nêutrons e são isótopos.
5
16
O,
17
O e
18
O possuem,
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TEXTO: 3 - Comum à questão: 29
Água coletada em Fukushima em 2013 revela radioatividade recorde
A empresa responsável pela operação da usina nuclear de Fukushima, Tokyo Electric Power (Tepco),
informou que as amostras de água coletadas na central em julho de 2013 continham um nível recorde de
radioatividade, cinco vezes maior que o detectado originalmente. A Tepco explicou que uma nova medição revelou
que o líquido, coletado de um poço de observação entre os reatores 1 e 2 da fábrica, continha nível recorde do
isótopo radioativo estrôncio-90.
(www.folha.uol.com.br. Adaptado.)
29. O estrôncio-90, 90
38 Sr , é o principal isótopo desse elemento químico encontrado nos reatores nucleares. Sobre
esse isótopo, é correto afirmar que seu cátion bivalente possui
a) 38 prótons, 50 nêutrons e 36 elétrons.
d) 38 prótons, 52 nêutrons e 36 elétrons.
b) 36 prótons, 52 nêutrons e 38 elétrons.
e) 36 prótons, 52 nêutrons e 36 elétrons.
c) 38 prótons, 50 nêutrons e 38 elétrons.
TEXTO: 4 - Comum à questão: 30
De onde vem o mundo? De onde vem o universo? Tudo o que existe tem que ter um começo. Portanto, em
algum momento, o universo também tinha de ter surgido a partir de uma outra coisa. Mas, se o universo de
repente tivesse surgido de alguma outra coisa, então essa outra coisa também devia ter surgido de alguma outra
coisa algum dia. Sofia entendeu que só tinha transferido o problema de lugar. Afinal de contas, algum dia, alguma
coisa tinha de ter surgido do nada. Existe uma substância básica a partir da qual tudo é feito? A grande questão
para os primeiros filósofos não era saber como tudo surgiu do nada. O que os instigava era saber como a água
podia se transformar em peixes vivos, ou como a terra sem vida podia se transformar em árvores frondosas ou
flores multicoloridas.
(Adaptado de: GAARDER, J. O Mundo de Sofia.
Trad. de João Azenha Jr. São Paulo: Companhia das Letras, 1995. p.43-44.)
30. Gaarder discute a questão da existência de uma “substância básica”, a partir da qual tudo é feito.
Considerando o átomo como “substância básica”, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.
( ) De acordo com o modelo atômico de Rutherford, o átomo é constituído por duas regiões distintas: o
núcleo e a eletrosfera.
( ) Thomson propôs um modelo que descrevia o átomo como uma esfera carregada positivamente, na qual
estariam incrustados os elétrons, com carga negativa.
( ) No experimento orientado por Rutherford, o desvio das partículas alfa era resultado da sua aproximação
com cargas negativas presentes no núcleo do átomo.
( ) Ao considerar a carga das partículas básicas (prótons, elétrons e nêutrons), em um átomo neutro, o
número de prótons deve ser superior ao de elétrons.
( ) Os átomos de um mesmo elemento químico devem apresentar o mesmo número atômico.
a)
b)
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.
V, V, F, F, V.
c) V, F, F, V, F.
e)
V, F, V, F, V.
d) F, V, V, V, F.
F, F, F, V, V.
GABARITO
1) Gab: 25
2) Gab: 27
3) Gab: A
4) Gab: B
5) Gab: B
6) Gab: A
7) Gab: C
8) Gab: D
9) Gab: A
10) Gab: B
11) Gab: B
12) Gab: A
13) Gab: D
14) Gab: E
15) Gab: D
16) Gab: A
17) Gab: 15
18) Gab: B
19) Gab: D
20) Gab: A
21) Gab: 30
22) Gab:
a) 1
elétron
b) 7,1 kJ
c) 10
elétrons
(pois o
sódio
perdeu
um
elétron
6
para
formar o
cátion).
23) Gab: 06
24) Gab: 11
25) Gab: C
26) Gab: E
27) Gab: A
28) Gab: E
29) Gab: D
30) Gab: A