Modelo atômico orbital

Modelo atômico
orbital
CursodeQuímica
Prof.RuiMedeiros
quimicadorui.com.br
Módulo Extra - 2017
2
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
Modelo atômico orbital (atual):
ü
se encontrar um elétron é _______________.
ü
Com a evolução da Mecânica Quântica, a
ü
Cada orbital suporta no máximo ________
elétrons com spins ___________, pois a força que
une os elétrons dentro do orbital é de natureza
estrutura atômica foi sendo modificada.
O modelo atômico atual é um modelo
ü
Orbital é a região onde a probabilidade de
magnética, já que a força eletrostática os repele.
matemático-probabilístico, que trata a eletrosfera
do
átomo
como
funções
de
onda,
baseado
basicamente em dois princípios:
A) Princípio da incerteza (Heisenberg):
ü
É
impossível
determinarmos
simultaneamente a posição e a velocidade de um
elétron.
B) Dualidade onda-partícula (de Broglie):
ü
O elétron apresenta comportamento dual, ou
ü
seguintes formas:
seja, ora se comporta como onda (quando não está
ou
sendo observado) e ora se comporta como partícula
(quando está sedo observado).
ü
As funções de onda citadas anteriormente
foram descritas por Schrödinger, e a sua resolução
A representação de orbitais é feita das
ü
ou
Os subníveis (s, p, d, f) são formados por
diferentes números de orbitais, conforme pode ser
visualizado na figura a seguir:
nos informa as regiões em que o elétron poderá ser
encontrado no átomo.
ü
Em resumo, o modelo atômico orbital poderia
ser resumido da seguinte maneira:
Eletrosfera
Níveis
Distribuição eletrônica por
Subníveis
orbitais
Orbitais
ü
A distribuição por orbitais deve ser feita de
acordo com duas regras básicas:
3
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
1 - Regra de Hund:
b) 37Rb
+
Deve-se distribuir um elétron em cada orbital de um
subnível para só depois os emparelhar.
3
Ex.: Distribuição por orbitais do subnível 2p .
c) 26Fe
3+
2 - Princípio da exclusão de Pauli:
Dois elétrons em um mesmo átomo não podem ter o
mesmo
conjunto
de
números
quânticos.
Isso
equivale a dizer que em um dado orbital sempre
devem
ser
postos
elétrons
com
spins
_____________.
Obs.: A previsão da estabilidade de íons pode ser
feita com base em suas distribuições por orbitais,
tendo em vista a estabilidade elevada dos subníveis
mais
energéticos
totalmente
preenchidos
ou
semipreenchidos.
2
Ex.: Distribuição por orbitais do subnível 1s .
Propriedades magnéticas da
matéria
Exercício 01: Para a distribuição eletrônica do
2
subnível “3p ” por orbitais, verifique quais atendem à
ü
Ao submetermos uma substância a um
“Regra de Hund” e ao “Princípio da exclusão de
campo magnético, podemos ter diferentes respostas,
Pauli” e, por fim, determine qual das distribuições
de acordo com o material.
abaixo corresponde ao estado fundamental.
a) (
) Hund
(
) Pauli
1 - Diamagnéticos:
ü
Não se alinham com o campo magnético,
orientando seus spins em sentido contrário ao campo
aplicado.
b) (
) Hund
(
) Pauli
c) (
) Hund
(
) Pauli
ü
______________ elétrons desemparelhados.
Ex.: Magnésio (Z = 12).
2 - Paramagnéticos:
ü
Alinham-se
com
o
campo
magnético,
provocando um leve __________________ na sua
intensidade.
Exercício 02: Faça a distribuição eletrônica por
ü
orbitais do subnível mais energético de:
Ex.: Sódio (Z = 11).
a) 17Cl
______________ elétrons desemparelhados.
4
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
3 - Ferromagnéticos:
4 – Número quântico de spin: (s ou ms)
Imantam-se facilmente na presença de um
ü
Refere-se à rotação do ______________ no
ü
campo magnético, sofrendo uma forte atração por
orbital.
ímãs.
ü
Pode assumir os valores ______ e _______.
ü
Em geral, o valor -1/2 é atribuído para o
São ferromagnéticos apenas: ___________,
ü
_____________,
_____________
e
suas
ligas
metálicas.
primeiro elétron a ocupar o orbital. (mas pode variar
de acordo com o autor)
Por isso, geralmente os exercícios fornecem
ü
o valor do spin no enunciado.
Números quânticos
Exercício 01: Dê o conjunto de números quânticos
1 – Número quântico principal: (n)
(n, ℓ, m e s) para os seguintes elétrons:
ü
Refere-se ao __________ eletrônico.
Obs.: considere que o primeiro elétron a ocupar o
ü
Varia de ______ a ______ (teoricamente).
orbital possui spin igual a -1/2.
2 – Número quântico secundário ou
a) 4p
azimutal: (ℓ)
n=
_____
3
ü
Refere-se ao _____________ eletrônico.
ℓ=
_____
ü
Varia de ______ a _______ (teoricamente).
m=
_____
s=
_____
Subnível
s
p
d
f
g
ℓ
b) 5d
Obs.: Os termos “s”, “p”, “d” e “f” são as iniciais dos
termos batizados no inglês “sharp”, “principal”,
“diffuse” e “fundamental”.
6
n=
_____
ℓ=
_____
m=
_____
s=
_____
3 – Número quântico magnético: (m ou
c) 6s
mℓ )
n=
_____
ℓ=
_____
m=
_____
s=
_____
ü
Refere-se ao _________________ em que
se encontra o elétron.
ü
Varia de ______ a _______.
2
c) 7g
3
n=
_____
ℓ=
_____
m=
_____
s=
_____
5
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
Exercício
02:
Sabendo
que
o
elétron
de
diferenciação de um átomo possui os seguintes
números quânticos:
n=4;ℓ =3;m=0;s=+½
Considerando que o primeiro elétron a ocupar o
orbital possua spin igual a +1/2, determine o seu
número atômico (Z) e o seu número de elétrons de
valência.
6
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
Complementação 01: Modelo
atômico de Sommerfeld
magnético externo. Até mesmo substâncias como
zinco e alumínio, que normalmente são livres de
propriedades
magnéticas,
são
afetadas
pela
presença de um campo magnético produzido por
qualquer polo de um ímã de barra.
Apesar de explicar convincentemente o
ü
ü
Dependendo se há ou não atração ou
espectro do átomo de hidrogênio – e dos íons
repulsão pelo polo de um ímã, a matéria é
hidrogenoides –, o modelo atômico de Böhr falhava
classificada como paramagnética ou diamagnética,
em alguns pontos.
respectivamente. Alguns materiais, notavelmente o
Para átomos contendo mais de um elétron, o
ferro, mostram uma atração muito grande para o polo
seu modelo não conseguia explicar os espectros
de uma barra permanente de ímã; materiais desse
atômicos observados.
tipo são denominados ferromagnéticos.
ü
Sommerfeld, ao estudar os espectros de
ü
ü
O
fato
de
um
material
apresentar
emissão de átomos multieletrônicos, notou que
propriedades magnéticas está relacionada com o
cada em camada (n) havia uma órbita circular e (n-1)
emparelhamento e desemparelhamento dos elétrons
órbitas elípticas com diferentes excentricidades.
nos orbitais.
Essas órbitas foram denominadas “subníveis
ü
eletrônicos” (ou subcamadas) e foram caracterizados
1 – Materiais paramagnéticos:
por um número conhecido como “número quântico
ü
secundário ou azimutal”.
que possuem elétrons desemparelhados e que, na
São materiais (átomos, moléculas ou íons)
Subnível
s
p
d
f
g
presença de um campo magnético, se alinham,
ℓ
0
1
2
3
4
fazendo surgir, dessa forma, um ímã que tem a
capacidade de provocar um leve aumento na
Obs.: Como Sommerfeld apenas estendeu as ideias
de Böhr para átomos multieletrônicos, muitas vezes
esse modelo é conhecido como “modelo atômico de
intensidade do valor do campo magnético em um
ponto qualquer. Esses materiais são fracamente
atraídos pelos ímãs. São materiais paramagnéticos:
o alumínio, o magnésio, o sulfato de cobre, entre
Sommerfeld-Böhr”.
outros.
2 – Materiais diamagnéticos:
Complementação 02:
ü
São materiais (átomos, moléculas ou íons)
Propriedades magnéticas da
que, se colocados na presença de um campo
matéria
no sentido contrário ao sentido do campo magnético
magnético, têm seus ímãs elementares orientados
aplicado. Assim, estabelece-se, na substância, um
campo magnético que possui sentido contrário ao do
ü
Qualquer matéria pode exibir propriedades
magnéticas
quando
submetida
a
um
campo
campo aplicado. São substâncias diamagnéticas o
bismuto, o cobre, a prata, o chumbo, entre outros.
7
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
ü
Na natureza, os materiais mais comuns são
diamagnéticos; logo, tendem a ser repelidos por um
Complementação 03: A forma
dos orbitais
campo magnético externo. É possível observar esse
efeito com uma balança de Gouy:
ü
Os orbitais que formam os subníveis do tipo
“s”, “p”, “d” e “f” possuem diferentes formas no
espaço.
ü
Compostos paramagnéticos tendem a se
movimentar na direção do campo magnético e
ü
O subnível “s” possui forma esférica.
ü
O subnível “p” possui forma de halteres
parecem pesar mais na presença de um campo
magnético do que na ausência dele.
ü
Logo, caso a amostra seja de um material
diamagnético, o peso (à direita na figura) irá descer;
se a amostra for de um material paramagnético, a
amostra será atraída, e o peso continuará no alto.
3 – Materiais ferromagnéticos:
ü
As substâncias que compõem esse grupo,
(“oito” ou “duplo ovoide”).
apresentam características bem diferentes daquelas
dos materiais paramagnéticos ou diamagnéticos.
Esses materiais (átomos ou íons) se imantam
fortemente se colocados na presença de um campo
magnético. É possível verificar, experimentalmente,
que a presença de um material ferromagnético altera
fortemente
o
magnético.
valor
São
da
intensidade
substâncias
do
campo
ferromagnéticas
somente o ferro, o cobalto, o níquel e as ligas que
são formadas por essas substâncias. Os materiais
ferromagnéticos são muito utilizados quando se
deseja
obter
campos
magnéticos
de
altas
intensidades.
Fonte: Apostila “Pré-vestibular”, sistema Ari de Sá,
2016.
ü
O subnível “d” possui formas variadas.
8
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
O subnível “f” possui mais formas ainda:
ü
2- Número quântico secundário ou azimutal
(ℓ )
ü
Representa a forma do orbital. Assim, os
orbitais s são esféricos, os orbitais p têm a forma de
halteres ou de um oito, etc. Valores de l: 0 (s), 1 (p),
2 (d), 3 (f),...(n-1).
ü
Para átomos com muitos elétrons, a energia
de um elétron é determinada não só pelo valor de n,
mas também pelo valor de l. Assim, para um dado
valor de n, elétrons p têm energia ligeiramente maior
que elétrons s.
Complementação 04: O
significado físico dos números
quânticos
3- Número quântico magnético (m ou mℓ )
ü
Descreve a orientação do orbital no espaço.
O número m pode ter qualquer valor inteiro entre +l e
–l, inclusive zero.
ü
cartas,
O endereço de uma pessoa que recebe
normalmente,
está
caracterizado
pelos
correios por quatro “números”: Estado, cidade, rua e
4- Número quântico spin (s ou ms)
número da casa.
ü
ü
Do mesmo modo, cada um dos elétrons de
Descreve a rotação do elétron em torno do
seu eixo. O número ms pode ter somente os valores
um átomo distingue-se dos demais mediante quatro
+1/2 e -1/2.
números, os chamados números quânticos. Nota-se
ü
que elétrons isolados em repouso são exatamente
apresentam os três primeiros números quânticos
iguais, não se podendo distinguir uns dos outros.
iguais, mas possuem spins opostos. Portanto, de
Dois
elétrons
de
um
mesmo
orbital
acordo com Pauli, dois elétrons de um mesmo átomo
1- Número quântico principal (n)
ü
Representa aproximadamente a distância do
nunca podem ter os mesmos quatro números
quânticos.
elétron ao núcleo. O número n tem valores inteiros 1,
ü
2, 3,...∞, sendo primariamente responsável pela
Nota: O primeiro elétron que entra em um orbital
determinação da energia do elétron, do tamanho do
pode ter spin -1/2 ou +1/2.
orbital ocupado pelo elétron e da distância do orbital
ao núcleo. A distância média do orbital 7s ao núcleo
é maior que a distância média do orbital 1s ao
núcleo.
Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/numerosquanticos/
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
Exercícios
Modelo atômico orbital:
e)
Os elementos de números atômicos 10, 18,
36 e 54 têm o elétron mais energético no mesmo
nível, mas em diferentes subníveis.
4.
(Uepb) A representação gráfica abaixo
mostra três níveis de energia de um determinado
átomo:
1.
(Uesc) Para os elétrons do átomo de
nitrogênio (Z = 7), a distribuição correta, no estado
fundamental, é:
Nível 3 - n3
Energia
9
2.
(FFFCMPA) Assinale a alternativa incorreta.
a)
Pode-se dizer que um átomo ao perder um
elétron se reduz.
b)
É possível encontrar elétrons de mesmo spin
num mesmo nível eletrônico.
c)
Um elétron, quando recebe energia externa,
salta para um nível eletrônico mais externo.
d)
Um íon com número de oxidação +2 tem
dois elétrons a menos em relação aos seus prótons.
e)
Em um átomo é impossível encontrar dois
elétrons com os quatro números quânticos iguais.
3.
(Ufpr) O modelo atômico de Bohr, apesar de
ter sido considerado obsoleto em poucos anos,
trouxe como principal contribuição o reconhecimento
de que os elétrons ocupam diferentes níveis de
energia nos átomos. O reconhecimento da existência
de diferentes níveis na eletrosfera permitiu explicar,
entre outros fenômenos, a periodicidade química.
Modernamente, reconhece-se que cada nível, por
sua vez, pode ser subdividido em diferentes
subníveis.
Levando em consideração o exposto, assinale a
alternativa correta.
a)
O que caracteriza os elementos de números
atômicos 25 a 28 é o preenchimento sucessivo de
elétrons no mesmo nível e no mesmo subnível.
b)
Os três níveis de mais baixa energia podem
acomodar no máximo, respectivamente, 2, 8 e 8
elétrons.
c)
O terceiro nível de energia é composto por
quatro subníveis, denominados s, p, d e f.
d)
O que caracteriza os elementos de números
atômicos 11 a 14 é o preenchimento sucessivo de
elétrons no mesmo nível e no mesmo subnível.
Nível 2 - n2
E3
Nível 1 - n1
E2
E1
I.
Um elétron precisa receber energia (E)
correspondente a E2 - E1 para saltar do nível 1 para o
nível 2.
II.
O salto quântico referido acima (I) libera
energia na forma de ondas eletromagnéticas.
III.
O salto quântico n1 para n3 é menos
energético que o salto n1 para n2.
Está(ão) correta(s) somente a(s) afirmativa(s)
a)
III
b)
II
c)
I
d)
I e II
e)
I e III
5.
(Unimar) Analise as afirmações a seguir e
assinale a alternativa correta:
I.
O preenchimento dos orbitais atômicos fazse sempre na ordem decrescente de energia dos
mesmos.
II.
A subcamada p de um elemento, tendo 3
elétrons, estes se distribuem, cada elétron ocupando
um orbital.
III.
Quando um átomo possui 6 elétrons na
camada de valência pode-se afirmar que é um átomo
que, no mínimo, tem 8 elétrons.
a)
todas estão corretas
b)
todas estão incorretas
c)
I e II estão corretas
d)
I e III estão corretas
e)
II e III estão corretas
6.
(Ufmt) Com base no modelo atômico da
mecânica quântica , pode-se dizer que o elemento
químico 50X tem:
01.
dois elétrons no subnível mais afastado do
núcleo;
02.
três elétrons no subnível mais afastado do
núcleo;
04.
quatro elétrons no nível mais energético;
10
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
08.
dois elétrons emparelhados no subnível de
maior energia;
16.
dois elétrons desemparelhados no subnível
de maior energia.
7.
(Fesp) Qual das afirmativas abaixo é a
verdadeira?
a)
o princípio da incerteza de Heisenberg
contribuiu para validar as idéias de Bohr em relação
às órbitas estacionárias;
b)
o pricípio de “DE BROGLIE” atribui aos
elétrons propriedades ondulatórias, mas restringe
essas propriedades ao faro de os elétrons não
estarem em movimento;
c)
conforme o princípio de exclusão de Pauli,
dois elétrons de um mesmo átomo devem diferir
entre si, pelo menos por um de seus quatro números
quânticos;
d)
a mec6anica ondulatória, aplicada à
estrutura interna do átomo, prevê que cada nível de
energia é com posto fundamentalmente por um
subnível.
e)
o
número
quântico
magnético
está
relacionado com o movimento dos elétrons em um
nível e não é utilizado par determinar a orientação de
um orbital no espaço, em relação aos outros orbitais.
8.
(Cesgranrio) Assinale
contraria a Regra de Hund:
a
opção
que
9.
(Ufse) Quando se distribuem 3 elétrons em
orbitais p, qual das configurações abaixo é a de
menor energia?
d)
A distribuição eletrônica em B e C está
correta, porque obedece ao Princípio de Pauli e à
Regra de Hund.
e)
A distribuição eletrônica em B está correta,
porque os elétrons estão no estado fundamental; e a
distribuição eletrônica em C está correta, porque está
no estado excitado.
11.
(Unimontes)
O
paramagnetismo
–
propriedade de ser atraído por um campo magnético
– provém dos spins dos elétrons e ocorre em
substâncias constituídas por íons ou átomos com
elétrons desemparelhados.
Com base na configuração eletrônica dos cátions
4+
2+
3+
+
Ti , Fe , Al e Cu , pode ser atraído por um campo
magnético o cátion
4+
a)
Ti .
3+
b)
Al .
2+
c)
Fe .
+
d)
Cu .
12.
(Ufrj) As telas de televisão plana e de
telefones celulares usam como visores os chamados
OLED, que são equivalentes a “microlâmpadas”
coloridas formadas por camadas de compostos
metalorgânicos depositadas entre dois eletrodos.
Um dos metais mais utilizados como emissor de
fótons é o alumínio, ligado a um composto orgânico,
a quinolina [Al(quinolina)3].
a)
Em sistemas semelhantes, pode-se variar a
cor da luz emitida substituindo-se o alumínio por
outro metal de mesma valência.
3+
Escreva a configuração eletrônica do íon Aℓ e
indique, entre os íons da lista a seguir, qual poderia
substituir o alumínio nesses sistemas.
+
2+
2+
4+
5+
K , Ca , Sc , Ti , V ,
4+
3+
2+
2+
2+
Mn ; Fe ; Co ; Ni ; Cu .
Dado: Al (Z = 13)
b)
A emissão de luz nesses dispositivos pode
ser explicada pelo modelo de Bohr.
O diagrama de energia a seguir refere-se ao OLED
de [Al(quinolina)3].
10.
(Ufba) Os diagramas abaixo mostram a
distribuição de três elétrons em três orbitais do tipo p:
A partir da análise dos diagramas, assinale V para as
afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
a)
A distribuição eletrônica em A está incorreta,
porque não obedece ao Princípio de Pauli nem à
Regra de Hund.
b)
A distribuição eletrônica em C está correta,
porque é o estado de menor energia.
c)
A distribuição eletrônica em B está incorreta,
porque obedece ao Princípio de Pauli, mas não
obedece à Regra de Hund.
Com base no diagrama de energia referente ao
OLED de [Al(quinolina)3] e utilizando o gráfico de
conversão e a escala de cores apresentados a seguir, determine o comprimento de onda λ e a cor
da luz emitida pelo OLED de [Al(quinolina)3].
11
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
b)
A distância média do elétron ao núcleo será
menor no estado excitado do que no estado
fundamental.
c)
Será necessário fornecer mais energia para
ionizar o átomo a partir deste estado excitado do que
para ionizá-lo a partir do estado fundamental.
d)
A energia necessária para excitar um elétron
do estado com n = 3 para um estado n = 5 é a
mesma para excitá-lo do estado com n = 1 para um
estado com n = 3.
e)
O comprimento de onda da radiação emitida
quando este elétron retornar para o estado
fundamental será igual ao comprimento de onda da
radiação absorvida para ele ir do estado fundamental
para o estado excitado.
Gab:
2
2
6
a) [Ne], ou 1s 2s 2p ; o que pode substituí-lo é o
3+
Fe
b) 520 nm ; cor verde
13.
(Puc)
I.
Orbital é a região do espaço onde a
probabilidade de encontrar o átomo é máxima.
II.
Quando o elétron passa de um nível de
energia interno para outro mais externo, emite um
quantum de energia.
III.
O elétron apresenta comportamento duplo,
isto é, pode ser interpretado como partícula ou onda,
conforme o fenômeno estudado.
IV.
É impossível determinar simultaneamente a
posição e a velocidade de um elétron em um átomo.
Pela análise das afirmativas, conclui-se que está
correta a alternativa
a)
I e II
b)
I e III
c)
II e III
d)
II e IV
e)
III e IV
Gab: E
14.
(ITA) Um átomo de hidrogênio com o elétron
inicialmente no estado fundamental é excitado para
um estado com número quântico principal (n) igual a
3. Em correlação a este fato qual das opções abaixo
é a CORRETA?
a)
Este estado excitado é o primeiro estado
excitado permitido para o átomo de hidrogênio.
15.
(Ufpi) Qual a afirmativa correta:
a)
o número máximo de elétrons f no segundo
nível de energia é 14.
b)
um elétrons 2s está num nível de energia
mais alto do que um 2p.
c)
o quarto nível de energia (n = 4) poderá ter o
nível máximo 18 elétrons.
d)
os orbitais 2px, 2py e 2pz estão no mesmo
nível de energia.
e)
a estrutura eletrônica fundamental do átomo
2
2
6
8
1
do potássio (z = 19) é 1s 2s 2p 2d 3s .
16.
(Ucg) Para responder esta questão assinale
(V) para as proposições verdadeiras e (F) para as
proposições falsas:
De acordo com Richard Feynman, prêmio Nobel de
Física o átomo “comporta-se como nada que você
jamais tenha visto antes”. Na década de 20, um novo
ramo da ciência, chamado mecânica quântica, foi
desenvolvido para descrever o estranho mundo do
átomo. O atual modelo atômico é resultante desta
teoria. Com base nesse modelo, analise as
proposições:
01.
os diversos estados de energia em torno do
núcleo no estado fundamental são chamados de
camadas ou níveis de energia, sendo sete o número
máximo de camadas encontradas nos átomos até
hoje conhecidos;
02.
todos os níveis de energia são divididos em
subníveis. Os quatro subníveis conhecidos
atualmente são denominados s, p d e f;
03.
é impossível prever-se o local exato onde se
encontra um elétron em determinado momento.
Contudo, existe uma região em torno do núcleo onde
é maior a probabilidade de encontra-se um elétron.
Essa região é chamada de orbital.
04.
em cada orbital são encontrados no máximo
dois elétrons com o mesmo valor de spin;
05.
as leis da Física Clássica (Newtoniana) não
são válidas para o elétron, partícula cuja massa é
extremamente pequena.
17.
00.
01.
(UnB) Julgue os itens;
235
o número de massa do elemento 92U é 92;
40
o átomo 20Ca contém 20 elétrons;
12
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
02.
os átomos A (número de massa 80 e número
de nêutrons 45) e B (número de massa 77 e número
de nêutrons 42) são isótopos;
03.
um átomo neutro, cuja distribuição eletrônica
2
2
6
2
4
é 1s 2s
2p 3s 3p , apresenta três elétrons
desemparelhados.
04.
o número atômico do alumínio é 13 e a
3+
2
2
6
1
distribuição eletrônica para o íon Al é 1s 2s 2p 3s .
05.
de acordo com Böhr, os elétrons de um
átomo ocupam regiões do espaço denominadas
orbitais;
06.
quando um feixe de partículas alfa incide
sobre lâminas finas de metais, somente algumas
partículas sofrem grandes desvios da trajetória
original. Para explicar este resultado, Rutherford
concluiu que os átomos possuem núcleos de alta
densidade de massa e de carga positiva.
18.
(ITA) Assinale qual da afirmações é
ERRADA a respeito de um átomo neutro cuja
configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p5 3s1:
a)
O átomo não está na configuração mais
estável.
b)
O átomo emite radiação eletromagnética ao
passar a 1s2 2s2 2p6.
c)
O átomo deve receber energia para passar a
2
2
1s 2s 2p6.
d)
Os orbitais 1s e 2s estão completamente
preenchidos.
e)
Na configuração mais estável o átomo é
paramagnético.
Números quânticos:
19.
(Uff) O Princípio da Exclusão de Pauli
estabelece que:
a)
a posição e a velocidade de um elétron não
podem ser determinados 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.
20.
(Upe) Assinale a alternativa correta em
relação à teoria quântica do átomo.
a)
A relação de De Broglie (λ = h/mv) não é
aplicada para calcular os comprimentos de ondas de
probabilidades, associadas aos elétrons.
b)
Os orbitais “p”, constituintes de cada
subcamada “p”, diferem entre si pela orientação no
espaço.
3+
c)
O íon Cr ( Z=24) apresenta na camada “M”
9 elétrons e 1 orbital “d” incompleto.
d)
O conjunto de números quânticos: 4, 2, +3,
+1/2 é aceitável para um elétron em um átomo.
e)
Um
orbital
do
tipo
“d”,
quando
completamente preenchido, conterá 10 elétrons.
21.
(Uepb) O diagrama abaixo representa a
distribuição eletrônica do átomo de níquel.
Assinale a alternativa que corresponde ao conjunto
dos números quânticos do elétron de diferenciação
desse átomo e o seu numero atômico.Obs.:
considerar ↓ = -1/2
a)
n = 3; l= 2 ; m = +2; s = +1/2 e Z = 31
b)
n = 1; l= 0 ; m = 0; s = -1/2 e Z = 29
c)
n = 3; l= 0 ; m = -1; s = +1/2 e Z = 30
d)
n = 1; l= 1 ; m = +1; s = -1/2 e Z = 27
e)
n = 3; l= 2 ; m = 0; s = -1/2 e Z = 28
22.
(Ufam) A alternativa que corresponde à
correta definição da regra de Hund, é:
a)
Orbital é a região do espaço de maior
probabilidade para localizar um elétron, podendo
conter no máximo dois, preenchidos um a um.
b)
Todos os orbitais de um subnível são
primeiramente semipreenchidos com elétrons de
mesmo spin, para depois serem completados com os
elétrons restantes de spin contrário.
c)
Os subníveis s, p, d e f comportam,
respectivamente, até 2, 6, 10, 14 elétrons, que
devem ser preenchidos obedecendo a máxima
multiplicidade Hundiniana, com spins contrários e
simultâneos.
d)
O orbital s tem forma esférica e o p a forma
de halteres, devendo ser primeiro preenchido os
orbitais s e posteriormente os orbitais p.
e)
Os elétrons de um mesmo orbital devem
sempre apresentar spins contrários e ser preenchido
simultaneamente como um par eletrônico, para
depois serem completados com os elétrons restantes
de spin contrário.
23.
(GF) A respeito da estrutura do átomo,
considere as seguintes afirmações:
I.
O número quântico principal (n) é um número
inteiro que identifica os níveis ou camadas de
elétrons.
13
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
II.
Um orbital está associado ao movimento de
rotação de um elétron e é identificado pelo número
quântico "spin".
III.
Os subníveis energéticos são identificados
pelo número quântico secundário (l), que assume os
valores 0, 1, 2 e 3.
IV.
Os elétrons descrevem movimento de
rotação chamado "spin", que é identificado pelo
número quântico de "spin" (s), com valores de -l até
+l.
São corretas as afirmações:
a)
somente I e II.
b)
somente I e III.
c)
somente I e IV.
d)
somente II e III.
e)
somente II e IV.
24.
(Ufg) Observe o diagrama a seguir:
K
L
M
N
O
P
Q
2p
3p
4p
5p
6p
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
3d
4d 4f
5d 5f
6d
Sobre este diagrama, é correto afirmar-se 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.
25.
(Ufc) Considere três átomos A, B e C. Os
átomos A e C são isótopos; os átomos B e C são
isóbaros e os átomos A e B são isótonos. Sabendo
que o átomo A tem 20 prótons e número de massa
41 e que o átomo C tem 22 nêutrons, os números
quânticos do elétron mais energético do átomo B
são:
a)
n=3
l = 0 m = 1 s = -1/2
b)
n=3
l = 2 m = -2 s = -1/2
c)
n=3
l = 2 m = 0 s = -1/2
d)
n=3
l = 2 m = -1 s = -1/2
e)
n=4
l = 0 m = 0 s = -1/2
26.
(Ufpi) Indique a alternativa que representa
um conjunto de números quânticos permitidos:
a)
n=3
l = 0 m = 1 s = +1/2
b)
n=3
l = 4 m = 1 s = +1/2
c)
n=3
l = 3 m = 0 s = +1/2
d)
n=3
l = 2 m = 1 s = +1/2
e)
n=4
l = 0 m = 3 s = -1/2
27.
(Ufpa) Um elétron, quando salta de uma
camada de número quântico principal n1, para outra
de número quântico principal n2 mais próxima do
núcleo:
a)
absorve (n1 – n2) quanta de energia.
b)
libera uma onda eletromagnética equivalente
a (n1 + n2) quanta de energia.
c)
libera uma onda eletromagnética equivalente
a (n1 – n2) quanta de energia.
d)
muda o sinal do spin.
e)
absorve (n1 + n2) quanta de energia.
28.
(Unip) Qual a configuração eletrônica tem o
valor 3/2 para a soma do número quântico spin de
todos os seus elétrons? Convencione que o número
quântico spin do primeiro elétrons do orbital é +1/2.
2
2
1
a)
1s 2s 2p
2
2
2
b)
1s 2s 2p
2
2
3
c)
1s 2s 2p
2
2
4
d)
1s 2s 2p
2
2
5
e)
1s 2s 2p
29.
(Ufsc) Considere um átomo representado
pelo seu número atômico Z = 58 e em seu estado
normal.
É CORRETO afirmar que:
01.
o mesmo possui um total de 20 elétrons em
subnível f.
02.
o primeiro nível de energia com elétrons em
orbitais d é o n = 4.
04.
se um de seus isótopos tiver número de
massa 142, o número de nêutrons desse isótopo é
82.
08.
os subníveis 5s 4d 5p 6s 4f não estão
escritos na sua ordem crescente de energia.
16.
sua última camada contém 2 elétrons no
total.
32.
um de seus elétrons pode apresentar o
seguinte conjunto de números quânticos: n = 2, ℓ =
0, m = +1, s = +1/2.
30.
(Ufam) Sobre os números quânticos e suas
características podemos afirmar que:
I.
O número quântico Principal está associado
à distância do elétron ao núcleo e à energia
crescente dos elétrons
II.
A forma do orbital eletrônico está associado
ao número Azimutal
III.
A orientação espacial de um orbital é
representado pelo número Magnético
IV.
O spin, não tem um análogo clássico, mas
representa satisfatoriamente o sentido da rotação do
elétron em torno de seu eixo
V.
Os números quânticos identificam e
localizam, em termos energéticos, corretamente um
elétron em um átomo
São verdadeiras as alternativas
a)
I, II, III e V
b)
I, II e III
c)
Todas
d)
II, III e V
e)
II, III e IV
14
CURSO DE QUÍMICA – PROFESSOR RUI MEDEIROS – MÓDULO EXTRA - 2017
31.
(Ufam) Os quatro números quânticos, entre
outras propriedades, são capazes de identificar com
precisão um elétron em um átomo. A partir deste fato
podemos afirmar corretamente que:
a)
Elétrons
próximos
ao
núcleo
são
identificados por altíssimos níveis principais de
energia
b)
Na identificação eletrônica, dois elétrons
diferentes podem possuir os mesmos números
quânticos em um átomo, contanto que sejam
isoeletrônicos
c)
Dois elétrons diferentes admitem os mesmos
números quânticos em um átomo se estiverem em
níveis de energia diferentes
d)
Dos quatro números quânticos, o spin é o
único que permite a identificação precisa de um
elétron em um nível de energia
e)
A identidade eletrônica não admite que dois
elétrons diferentes possuam os mesmos números
quânticos em um átomo
32.
(UFCG) De acordo com o princípio de Pauli,
cada elétron num átomo deve ter um conjunto
diferente de números quânticos: n, l, ml, e ms.
Considere a configuração eletrônica do átomo de
Boro dado abaixo.
1s 2 2s 2 2p1x
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.
33.
(Ufsc) Um determinado átomo apresenta
sete (7) elétrons no subnível d da camada M. A
respeito desses elétrons, é CORRETO afirmar:
01.
todos eles apresentam número quântico
principal igual a 2.
02.
o número quântico secundário para todos
eles é 2.
04.
cinco, desses sete elétrons, apresentam o
mesmo número quântico de spin.
08.
o número quântico magnético do primeiro
elétron "colocado" nesse subnível é -2.
16.
os números quânticos do sétimo elétron
"colocado" nesse subnível d são: n=3, l=2, ml=0 e
ms=-1/2
34.
(Ufsc) Dentre as opções abaixo, assinale as
corretas:
01.
a primeira camada principal contém apenas
dois elétrons no máximo;
02.
a forma da nuvem eletrônica 1s é esférica;
04.
qualquer camada principal contém um
número de subcamadas igual ao número quântico
magnético;
08.
em um átomo no estado normal as
subcamadas são preenchidas em ordem crescente
de energia;
16.
em um nível de número quântico principal n,
os valores do número quântico secundário l variam
de 0 a
(n – 1);
32.
em um nível de número quântico principal l,
os valores do número quântico magnético variam
de –l a + l;
64.
o conjunto de números quânticos n = 3; l =
3; m = 0; s = -1/2 é possível.
35.
(Ufsc) Estão corretas as alternativas:
01.
o conjunto de números quântico: n = 3; l = 2;
m = 3; s = +1/2 é possível;
02.
o número quântico responsável pela
orientação do orbital no espaço é o número quântico
magnético;
04.
o Princípio da Exclusão estabelecido por
Pauli afirma que não existem, em um mesmo átomo,
dois ou mais elétrons com os quatro números
quânticos iguais;
08.
o orbital com forma de halteres apresenta
número quântico secundário ou azimutal igual a 2;
16.
qualquer orbital de número quântico
secundário igual a zero é esférico.
36.
(Ufes) Com relação à estrutura do átomo, é
correto afirmar:
01.
o número de massa é a soma do número de
elétrons mais o número de prótons;
02.
o número quântico magnético varia de 0 a
(n – 1);
03.
o número quântico secundário varia de –1 a
+1 passando por zero;
04.
no núcleo do átomo há prótons e nêutrons e,
na eletrosfera, elétrons;
05.
quando o número quântico magnético é zero,
o número quântico principal pode ser zero ou um.
37.
(Uem) Sobre a estrutura do átomo, assinale
o que for correto.
01.
O número máximo de elétrons que pode ser
encontrado na camada N é 32.
02.
Em um átomo, podem existir dois elétrons no
mesmo estado de energia.
3+
04.
O íon férrico (Fe ) possui a seguinte
2
2
6
2
6
2
3
distribuição eletrônica: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .
08.
O último elétron que preenche a eletrosfera
de um átomo é o seu elétron de menor energia.
16.
O número quântico magnético (m) indica a
orientação dos orbitais no espaço.
32.
Se, em um orbital, existirem dois elétrons,
esses são considerados emparelhados.
64.
Segundo o modelo atômico proposto por
Bohr, um elétron em um átomo pode possuir
qualquer valor de energia.
Gabarito
1. E
2. A
3. A
4. C
5. E
6. 01 + 16 = 17
7. C
8. E
9. E
10. VVVFF
11. C
12.
2
2
6
a) [Ne], ou 1s 2s 2p ; o que pode substituí-lo é
3+
o Fe
b) 520 nm ; cor verde
13. E
14. E
15. D
16. VFVFV
17. VVFFFV
18. C e E
19. D
20. B
21. E
22. B
23. E
24. VFFFV
25. B
26. D
27. C
28. C
29. 16
30. C
31. E
32. A
33. 02 + 04 + 08 = 14
34. 01 + 02 + 08 + 16 + 32 = 59
35. 02 + 04 + 16 = 22
36. 04
37. 01 + 16 + 32 = 49