lista 05 - estrutura atômica

Curso Semi-extensivo
LISTA EXERCÍCIOS - 05
Disciplina: Química
Professor: Eduar Fernando Rosso
ESTRUTURA ATÔMICA
01 (Ufpr 2017)
As propriedades das substâncias
químicas podem ser previstas a partir das configurações
eletrônicas dos seus elementos. De posse do número
atômico, pode-se fazer a distribuição eletrônica e
localizar a posição de um elemento na tabela periódica,
ou mesmo prever as configurações dos seus íons.
Sendo o cálcio pertencente ao grupo dos alcalinos
terrosos e possuindo número atômico Z  20, a
configuração eletrônica do seu cátion bivalente é:
a) 1 s2 2 s2 2 p6 3 s2
b) 1s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p6
c) 1s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p6 4 s2
d) 1s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p6 4 s2 3 d2
e) 1s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p6 4 s2 4 p2
02 (Acafe 2017)
Baseado nos conceitos sobre
distribuição eletrônica, analise os itens a seguir.
I. 24 Cr  [Ar] 4s2 3d4
II. 29 Cu  [Ar] 4s2 3d9
III. 26 Fe2  [Ar] 4s2 3d4
Assinale a alternativa correta.
a) Todos os itens estão incorretos.
b) Todos os itens estão corretos.
c) Apenas I e II estão corretos.
d) Apenas III está correto.
03 (Uepg 2016) Sobre a configuração eletrônica e a
Teoria do Octeto, assinale o que for correto.
01) O átomo de número atômico 15, ao perder 3
elétrons, adquire a configuração de gás nobre.
02) Os halogênios, como o flúor e o cloro, atingem o
octeto quando recebem elétrons na camada de
valência.
04) Os metais alcalinos terrosos adquirem configuração
eletrônica de gás nobre quando formam íons com
número de carga 2.
08) Átomos dos elementos do grupo 1 da tabela
periódica, como o sódio e o potássio, possuem uma
tendência acentuada a perder elétrons da camada de
valência.
04 (Espcex (Aman) 2016) Considere dois elementos
químicos cujos átomos fornecem íons bivalentes
2
2
isoeletrônicos, o cátion X
e o ânion Y . Pode-se
afirmar que os elementos químicos dos átomos X e Y
referem-se, respectivamente, a
a) 20 Ca e 34 Se
c) 38 Sr e 16 S
b) 38 Sr e 8 O
d) 20 Ca e 8 O
e) 20 Ca e 16 S
05 (Udesc 2016) Na Inglaterra por volta de 1900, uma
série de experimentos realizados por cientistas, como Sir
Joseph John Thompson (1856-1940) e Ernest Rutherford
(1871-1937), estabeleceu um modelo do átomo que
serviu de base à teoria atômica. Atualmente, sabe-se que
três partículas subatômicas são os constituintes de todos
os átomos: próton, nêutrons e elétrons. Desta forma, o
átomo constituído por 17 prótons, 18 nêutrons e 17
elétrons possui número atômico e número de massa,
sequencialmente, igual a:
a) 17 e 18
b) 34 e 52
c) 17 e 17
d) 17 e 35
e) 35 e 17
06 (Udesc 2016) Considerando os modelos atômicos
mais relevantes, dentro de uma perspectiva histórica e
científica, assinale a alternativa correta.
a) Até a descoberta da radioatividade, o átomo era tido
como indivisível (Dalton). O modelo que o sucedeu foi
de Thomson, que propunha o átomo ser formado por
uma massa carregada positivamente com os elétrons
distribuídos nela.
b) No modelo de Dalton, o átomo era constituído de um
núcleo carregado positivamente e uma eletrosfera. O
modelo seguinte foi o de Bohr que introduziu a ideia de
que os elétrons ocupam orbitais com energias
definidas, este modelo se assemelha ao modelo do
sistema solar.
c) No modelo atômico de Dalton, o átomo era tido como
indivisível. O modelo sucessor foi o de Rutherford, no
qual o átomo era constituído de um núcleo carregado
negativamente e uma eletrosfera.
d) O modelo de Dalton propunha que o átomo era
formado por uma massa carregada positivamente com
os elétrons distribuídos nela. O modelo seguinte foi o
de Rutherford, no qual o átomo era constituído de um
núcleo carregado positivamente e uma eletrosfera.
e) No modelo atômico de Dalton, os elétrons ocupam
orbitais com energias definidas, este modelo se
assemelha ao do sistema solar. O modelo que o
sucedeu foi o de Thomson, que propunha o átomo ser
formado por uma massa carregada positivamente com
os elétrons distribuídos nela.
07 (Puccamp 2016) Durante a fusão nuclear que ocorre
no Sol, formam-se átomos de hélio 42He. Esse átomo
possui
a) 2 prótons e 2 nêutrons.
b) 2 prótons e 4 nêutrons.
c) 2 prótons e nenhum nêutron.
d) 4 prótons e 2 nêutrons.
e) 4 prótons e nenhum nêutron.
08 (Uepg 2015) 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 mantêm
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.
09 (Pucrj 2015)
O flúor é um elemento de número
atômico 9 e possui apenas um isótopo natural, o 19 F.
Sobre esse elemento e seus compostos, é correto afirmar
que:
a) o isótopo natural do flúor possui 9 nêutrons.
b) o íon F tem 8 elétrons.
c) o flúor é um elemento da família dos elementos
calcogênios.
d) no gás flúor, F2 , se tem uma ligação covalente polar.
e) na molécula do ácido fluorídrico, HF, o flúor é mais
eletronegativo que o hidrogênio.
10 (Uem 2015) Assinale o que for correto.
01) Átomos de um mesmo elemento químico podem ter o
número de massa diferente em consequência do
diferente número de nêutrons.
02) Elemento químico é um conjunto de átomos no qual
cada átomo possui o mesmo número de prótons.
04) Por terem igual número de prótons e igual número de
elétrons, os isótopos de um mesmo elemento químico
têm, em geral, propriedades físicas e químicas
semelhantes, exceto pela massa e por certas
características radioativas.
08) O isótopo do carbono mais abundante na natureza é o
que contém o número de nêutrons igual a oito.
16) Isótopos são átomos de um mesmo elemento químico
e possuem número atômico diferente.
11 (Uel 2015) 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.
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a
sequência correta.
a) V – V – F – F – V.
b) V – F – V – F – V.
c) V – F – F – V – F.
d) F – V – V – V – F.
e) F – F – F – V – V.
12 (Fgv 2015) O Brasil inaugurou em 2014 o Projeto
Sirius, um acelerador de partículas que permitirá o
desenvolvimento de pesquisa na área de materiais, física,
química e biologia. Seu funcionamento se dará pelo
fornecimento de energia a feixes de partículas
subatômicas eletricamente carregadas: prótons e
elétrons.
Na tabela, são apresentadas informações das quantidades
de algumas partículas subatômicas para os íons X2 e
A 2 :
Carga da partícula
positiva
negativa
X2
16
18
A 2
y
18
Nessa tabela, o nome do elemento X e o valor de y são,
respectivamente,
a) argônio e 16.
b) argônio e 20.
c) enxofre e 16.
d) enxofre e 18.
e) enxofre e 20.
13 (Espcex (Aman) 2015) Um átomo neutro do elemento
químico genérico A, ao perder 2 elétrons forma um cátion
bivalente, contendo 36 elétrons. O número atômico deste
átomo A é
a) 36
b) 42
c) 34
d) 40
e) 38
14 (Uepg 2015) Com relação à estrutura dos átomos e
suas características, assinale o que for correto.
Dados: Fe (Z  26); Ca (Z  20); K (Z  19)
01) Um átomo neutro de N (Z  7), ao se transformar no
ânion N3 , apresentará 7 prótons e 4 elétrons.
02) A soma do número de prótons (p) e o número de
nêutrons (n) é o número de massa (A).
04) O átomo de Ca apresenta Z  20 e 20 nêutrons e o
átomo de K apresenta Z  19 e 21 nêutrons. Estes
átomos podem ser considerados isótonos.
08) Os átomos 5 B11 e 6 C12 são considerados isótopos.
16) O átomo de Fe apresenta 26 prótons e, portanto o
seu número atômico é 26.
15 (Uepg 2015) O número de elétrons do ânion X2 de
um elemento X é igual ao número de elétrons do átomo
neutro de um gás nobre, esse átomo de gás nobre
apresenta
distribuição
eletrônica
igual
a
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 e número de massa 40. Diante disso,
assinale o que for correto.
01) O número atômico do elemento X é 16.
02) Para os átomos do elemento X, o número quântico
secundário dos elétrons do subnível 2p é 2.
04) A eletrosfera dos átomos do elemento X está
dividida em 3 camadas ou níveis com energias
definidas, onde se localizam os elétrons.
08) Átomos do elemento X perdem 2 elétrons para
adquirir a configuração X2 .
16 (Fgv 2014) Uma nova e promissora classe de
materiais supercondutores tem como base o composto
diboreto de zircônio e vanádio. Esse composto é
sintetizado a partir de um sal de zircônio (IV).
(Revista Pesquisa FAPESP, Junho 2013. Adaptado)
O número de prótons e de elétrons no íon Zr4+ e o número
de elétrons na camada de valência do elemento boro no
estado fundamental são, respectivamente:
Dados: Zr (Z = 40); B (Z = 5).
a) 36; 40; 5.
b) 36; 40; 3.
c) 40; 44; 3.
d) 40; 36; 5.
e) 40; 36; 3.
17 (Pucrj 2014) O antimônio tem dois isótopos, o 121Sb
e o 123 Sb. Sobre esses isótopos, verifica-se que:
a) eles têm o mesmo número de nêutrons.
b) eles são isóbaros.
c) eles têm o mesmo número de massa.
d) ambos têm o mesmo número de prótons.
e) eles têm eletronegatividades diferentes.
18 (Uepg 2014) Com relação à estrutura dos átomos e
suas partículas elementares, assinale o que for correto.
01) Quando um átomo no estado fundamental recebe
elétrons, a sua carga e o seu número de massa variam.
02) Quando um átomo no estado fundamental perde
elétrons, sua carga elétrica muda, mas a sua carga
nuclear permanece a mesma.
04) Se um íon negativo tem carga –2 e 18 elétrons, o
número atômico do respectivo átomo no estado
fundamental é 16.
08) O sódio 23
11Na apresenta 11 prótons e 23 nêutrons.
16) As três formas isotópicas do H possuem, em comum,
o mesmo número de nêutrons.
19 (Ufrgs 2013)
químicas.
Considere as seguintes situações
1. Nanotubos de carbono são organizados na forma de
tubos de dimensão nanométrica. No fulereno, a
estrutura assemelha-se a uma “bola de futebol”, e o
grafeno apresenta uma estrutura planar. Todos eles
são constituídos exclusivamente por carbono, mas as
diferenças nas suas estruturas propiciam aplicações
tecnológicas diferentes.
2. O urânio encontrado na natureza é uma forma
combinada, em que a espécie mais abundante é o
urânio-238, o qual não é adequado para ser usado
como combustível nas usinas nucleares. Assim, para
um melhor aproveitamento, o urânio é submetido a um
processo de enriquecimento, que consiste em
aumentar o teor de urânio-235, o qual possui alto
poder de fissão.
As espécies químicas citadas nas situações 1 e 2 são,
respectivamente, exemplos de
a) alótropos e isótopos.
b) enantiômeros e isóbaros.
c) isômeros e antípodas.
d) isomorfos e alótropos.
e) isótopos e isômeros.
20 (Mackenzie 2013) Sabendo-se que dois elementos
8
3x 20
químicos 6x
3x 3 A e
2x 8 B são isóbaros, é correto
afirmar que o número de nêutrons de A e o número
atômico de B são, respectivamente,
a) 15 e 32.
b) 32 e 16.
c) 15 e 17.
d) 20 e 18.
e) 17 e 16.
Gabarito:
9 F : 1s
2
2s2 2p5
Camada
de valência
Resposta da questão 1:
[B]
9F

: 1s2 2s2 2p6
Camada
de valência
Configuração eletrônica do cátion bivalente do cálcio:
2
2
6
2
6
2
20 Ca : 1s 2s 2p 3s 3p 4s
2
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0
20 Ca
2
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
20 Ca
17 C
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Camada
de valência
17 C

: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Camada
de valência
Resposta da questão 2:
[A]
[04] Correta: Os metais alcalinos terrosos
[I] Incorreta.
24 Cr
2
2
6
2
6
2
(ns2  camada de valência) adquirem configuração
eletrônica de gás nobre quando formam íons com
número de carga 2.
4
: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
4s1 3d5
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 (configuração mais estável)
[08] Correta: Átomos dos elementos do grupo 1 da tabela
periódica, como o sódio e o potássio, possuem uma
tendência acentuada a perder elétrons da camada de
[II] Incorreta.
valência, pois apresentam baixa energia de ionização.
2
2
6
2
6
2
9
Cu
:
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d
29
Resposta da questão 4:
4s1 3d10
[E]
2
2
6
2
6
1
10
(configuração mais estável)
24 Cr : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
24 Cr
2
20 X
2
16 Y
[III] Incorreta.
26 Fe : 1s
2
2s2 2p6 3s2 3p6
4s2
3d6
camada
de valência
26 Fe : 1s
2
2s2 2p6 3s2 3p6
4s2
3d6
camada
de valência
26 Fe
2
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
[Ar]
26 Fe
2
6
: [Ar] 3d
Resposta da questão 3:
02 + 04 + 08 = 14.
Análise das afirmações:
[01] Incorreta: O átomo de número atômico 15, ao
perder 3 elétrons, adquire a configuração de um
elemento alcalino terroso (magnésio).
2
2
6
2
3
15 E : 1s 2s 2p 3s 3p
3
: 1s2 2s2 2p6
3s2
15 E
2 elétrons
na camada
de valência
[02] Correta: Os halogênios, como o flúor e o cloro,
atingem o octeto quando recebem elétrons na
camada de valência.
: 18 e  20 e  2 e  Cálcio ( 20 Ca).
: 18 e  16 e  2 e  Enxofre (16 S).
Resposta da questão 5:
[D]
Número atômico = Número de prótons = 17
17 X
A  zn
A  17  18
A  35
Resposta da questão 6:
[A]
[A] Correta. Os fenômenos radioativos foram descobertos
apenas em 1896 por Henri Becquerel.
[B] Incorreta. Dalton propôs que o átomo era uma esfera
maciça, indivisível e indestrutível, sem cargas.
[C] Incorreta. O modelo que sucedeu o modelo de Dalton,
foi proposto por Thomson, que propunha o átomo ser
formado por uma massa carregada positivamente com
os elétrons distribuídos nela.
[D] Incorreta. O modelo proposto por Dalton não previa
cargas no átomo.
[E] Incorreta. O modelo proposto por Dalton não previa
cargas no átomo.
Resposta da questão 7:
[A]
4
2 He
A  4 (2 prótons e 2 nêutrons)
Z  2 (2 prótons)
Resposta da questão 8:
01 + 02 + 08 + 16 = 27.
[01] Correta. Thomson propôs que o átomo seria uma
esfera positiva, incrustada de cargas negativas,
semelhante a um “pudim de passas”.
[02] Correta. Dalton propôs que os átomos são esferas
rígidas, maciças e indivisíveis, que não podem ser
criados nem destruídos, semelhantes a uma “bola de
bilhar”.
[04] Incorreta. Segundo Rutherford os elétrons seriam
constantemente acelerados em seu movimento ao
redor do núcleo.
[08] Correta. Bohr propôs entre seus postulados que os
elétrons movem-se ao redor do núcleo atômico em
órbitas específicas, com energias definidas.
[16] Correta. Bohr afirmou ainda, que ao fornecer energia
ao elétron ele salta de camada (nível excitado) e ao
perder energia retorna ao nível fundamental.
Resposta da questão 9:
[E]
[A] Incorreta.
19
9F :
n  19  9  10 nêutrons
[B] Incorreta.
O íon 199 F ganhou um elétron, ficando com 10e .
[C] Incorreta. O flúor pertence a família dos halogênios
(grupo 17) da Tabela Periódica.
[D] Incorreta. O gás flúor, forma uma ligação covalente
apolar, por apresentar 2 elementos iguais.
[E] Correta. Na ligação entre o H  F, o flúor é o elemento
mais eletronegativo da ligação, atraindo a nuvem
eletrônica para perto do seu núcleo.
O isótopo do carbono mais abundante na natureza é o que
contém o número de nêutrons igual a seis, ou seja, é o
carbono-12.
Isótopos são átomos de um mesmo elemento químico e
possuem número atômico igual.
Resposta da questão 11:
[A]
Verdadeiro. Rutherford através de seus experimentos,
onde bombardeou partículas alfa em uma lâmina de ouro,
pode constatar que o átomo possuía um núcleo denso e
positivo e os elétrons giravam ao redor do núcleo, em
uma região chamada de eletrosfera.
Verdadeiro. Esse modelo ficou conhecido como “pudim de
passas”, onde o átomo seria positivo com cargas negativas
incrustadas.
Falso. O desvio das partículas alfa (positivas) ocorreu
derivado do fato da sua aproximação com o núcleo,
carregado positivamente.
Falso. Em um átomo neutro o número de prótons é igual
ao de elétrons.
Verdadeiro. O número atômico seria a “identidade do
átomo”, ou seja, átomos de um mesmo elemento possuem
o mesmo número atômico.
Resposta da questão 12:
[E]
Teremos:
Carga da
partícula
positiva
negativa
X2 
2  18  z
A 2
2  18  z '
z  16 (enxofre)
z '  20 (cálcio)
16 prótons =
enxofre
18 elétrons = anion
bivalente
Resposta da questão 10:
01 + 02 + 04 = 07.
Resposta da questão 13:
[E]
Átomos de um mesmo elemento químico (isótopos)
podem ter o número de massa diferente em consequência
do diferente número de nêutrons.
A 2  36 elétrons
Elemento químico é um conjunto de átomos no qual cada
átomo possui o mesmo número de prótons (número
atômico).
Por terem igual número de prótons e igual número de
elétrons, os isótopos de um mesmo elemento químico
têm, em geral, propriedades físicas e químicas
semelhantes, exceto pela massa e por certas
características radioativas.
20 prótons = cálcio
18 elétrons =
cátion bivalente
A  2 e  36 e
A  38 e  Z  38
Resposta da questão 14:
02 + 16 = 18.
Um átomo neutro de N (Z  7), ao se transformar no
ânion N3 , apresentará 7 prótons e 10 elétrons.
A soma do número de prótons (p) e o número de
nêutrons (n) é o número de massa (A) ou núcleons.
O átomo de Ca apresenta Z  20 e 20 nêutrons e o
átomo de K apresenta Z  19 e 21 nêutrons. Estes
átomos não podem ser considerados isótonos, pois
possuem quantidades de nêutrons diferentes (20 e 21).
Os átomos 5 B11 (11  5  6 nêutrons) e
12
6C
(12  6  6 nêutrons) são considerados isótonos,
pois possuem o mesmo número de nêutrons.
O átomo de Fe apresenta 26 prótons e, portanto o seu
número atômico é 26.
Resposta da questão 15:
01 + 04 = 05.
[01] Correta. O ânion X2 possui de acordo com a
distribuição eletrônica 18 elétrons, caso ele se torne
neutro ficará com 16 elétrons para 16 prótons.
[02] Incorreta. O número quântico secundário do
subnível p será 1.
[04] Correta. O átomo X possui a configuração eletrônica:
O sódio 23
11Na apresenta 11 prótons e 12 nêutrons
(23  11  12).
As três formas isotópicas do H possuem, em comum, o
mesmo número de prótons.
Resposta da questão 19:
[A]
As espécies químicas citadas nas situações [1] e [2] são,
respectivamente, exemplos de alótropos (fulereno formado pelo elemento carbono) e grafeno (formado pelo
elemento carbono) e isótopos do urânio-235 e urânio238.
Resposta da questão 20:
[E]
Teremos:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 , com 3 níveis ou camadas
eletrônicas, com energias definidas, onde estão
distribuídos os elétrons.
[08] Incorreta. Os átomos do elemento X, ganham 2
elétrons para adquirir configuração X2 .
Resposta da questão 16:
[E]
Teremos:
40 Zr
40 Zr
5B :
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2  40 prótons
4
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 4d2  36 elétrons
1s2 2s2 2p1
Camada de valência : 2s2 2p1 (3 elétrons)
Resposta da questão 17:
[D]
Ambos pertencem ao mesmo elemento químico, logo
apresentam o mesmo número de prótons.
Resposta da questão 18:
02 + 04 = 06.
Quando um átomo no estado fundamental recebe
elétrons, a sua carga varia e o seu número de massa
(soma dos prótons e nêutrons) não.
Quando um átomo no estado fundamental perde elétrons,
sua carga elétrica muda e fica positiva, mas a sua carga
nuclear permanece a mesma, pois os prótons não saem do
núcleo.
Se um íon negativo tem carga –2 e 18 elétrons, o número
atômico do respectivo átomo no estado fundamental é 16
(18  2  16).