estrutura atômica

CAPÍTULO I - ESTRUTURA ATÔMICA
 A matéria é constituída por
pequenas partículas chamadas
átomos;
 Os átomos são considerados
como
esferas
maciças,
homogêneas,
indivisíveis
e
indestrutíveis;
 Átomos
que
possuem
as
mesmas propriedades são do
mesmo tipo (mesmo elemento
químico);
 Átomos
que
possuem
as
mesmas propriedades (massa e
tamanho) representam
um
mesmo elemento químico;
 Diversos
átomos
podem
combinar-se, numa proporção de
números inteiros, originando
espécies químicas distintas.
 Numa reação química, os
átomos
são
rearranjados,
formando novas substâncias.
I) EVOLUÇÃO HISTÓRICA:
1.1) Primeiras noções de átomo:
As primeiras especulações a
respeito da constituição da matéria foram
feitas pelos filósofos gregos da Escola de
Atomística, Leucipo e seu discípulo
Demócrito
de
Abdera,
a
aproximadamente 400 a.C. .
Segundo eles, a matéria era
constituída por pequenas partículas
indivisíveis,
às
quais
chamaram
ÁTOMOS (A = não; TOMO = divisão). A
matéria não poderia ser dividida
infinitamente, sendo o átomo a sua
unidade. Estas especulações não
possuíam base experimental, o que só
veio a acontecer no século XIX.
(www.mundoquimico.hpg.ig.com.br)
Modelo chamado de " BOLA DE BILHAR "
1.3) Modelo
(1897):
(www.mundoquimico.hpg.ig.com.br)
ÁTOMO 
PARTíCULA INDIVISÍVEL
Atômico
de
Thomson
O modelo atômico desenvolvido por
Joseph J. Thomson é baseado em
experiências realizadas sobre descargas
elétricas em gases.
Com o estudo de descargas elétricas
foi possível para alguns pesquisadores
determinar que a matéria é constituída
por partículas que apresentam cargas
elétricas contrárias (positiva e negativa).
Thomson propôs que o átomo fosse
uma esfera de cargas positivas, na qual
1.2) Modelo Atômico de Dalton (1803):
O primeiro modelo sobre o átomo,
baseado em resultados experimentais,
foi proposto em 1803 pelo cientista inglês
John Dalton. Sua teoria atômica pode ser
assim resumida:
1
os elétrons estivessem espalhados como
se fossem passas num pudim.
Segundo Thomson, a densidade do
átomo seria uniforme, isto é, a massa
seria igualmente distribuída por todo o
volume.
O átomo seria neutro, já que o no de
carga positiva seria igual ao no de carga
negativa.
Diante do novo modelo atômico
estavam admitidas a divisibilidade da
matéria e a natureza elétrica da mesma.
Obs: Radioatividade é a propriedade que
alguns elementos químicos possuem de
emitir partículas e radiações. Assim, por
exemplo, o elemento Polônio emite
partículas alfa .
Conclusões tiradas por Rutherford
após sua experiência:
 A
matéria
é
quase
que
inteiramente
constituída
por
espaços vazios. Esta conclusão
advém do fato de que a maioria
das partículas  atravessa a
lâmina de ouro sem sofrer desvio.
(www.colegiosaofrancisco.com.br
Fonte: educar.sc.usp.br)
 A matéria apresenta pequenos
núcleos, com os quais apenas um
no reduzido de partículas  se
choca, sofrendo retrocesso.
Modelo chamado de " PUDIM DE PASSAS "
1.4) Modelo
(1911):
Atômico
de
Rutherford
 Em tais núcleos, concentra-se a
massa do átomo.
Lord Ernest Rutherford
idealiza,
através da experiência descrita a seguir,
um modelo atômico semelhante a um
"SISTEMA SOLAR ".
 Os núcleos apresentam carga
elétrica positiva, o que justificava
a repulsão elétrica sofrida pelas
partículas .
- Experiência de Rutherford:
Rutherford bombardeou uma
lâmina finíssima de ouro com partículas
de carga elétrica positiva (), emitidas
por um elemento radioativo, chamado
Polônio. Ao redor da lâmina de ouro,
havia um anteparo recoberto de sulfeto
de zinco, substância que produz
luminescência quando atingida por uma
partícula .
 O diâmetro do átomo é cerca de
10.000 a 100.000 vezes maior
que o diâmetro do núcleo.
 As partículas de carga elétrica
negativa,
já
chamadas
de
elétrons, estariam ao redor do
núcleo em órbitas circulares, à
semelhança do Sistema Solar.
 Os átomos apresentam duas
regiões: Núcleo e Eletrosfera.
2
 um elétron é mais facilmente
ativado quanto mais externo ele
for. Ou seja, é mais fácil para um
elétron mudar de órbita, ou até
mesmo sair do átomo, quanto
mais longe estiver do núcleo.
Modelo " PLANETÁRIO “
NÚCLEO  PRÓTONS
(CARGA ELÉTRICA POSITIVA)
ELETROSFERA  ELÉTRONS
(CARGA ELÉTRICA NEGATIVA)
1.6) Descoberta do
Chadwick, em 1932:
Obs :
 O modelo de Rutherford era bom
quanto à sua distribuição em núcleo e
eletrosfera, mas era carente quanto às
bases teóricas que justificassem sua
estabilidade.
 Com a descoberta do fenômeno da
radioatividade fica evidente o fato do
átomo ser divisível; ou seja, ser formado
por partículas ainda menores.
Então, se a matéria é eletricamente
neutra, seus átomos são neutros, e a
saída de partículas elétricas só será
possível se esses átomos estiverem
sofrendo alguma divisão.
nêutron
por
O nêutron, partícula sem carga
elétrica, foi descoberto por Chadwick.
Essa partícula localiza-se no núcleo do
átomo e "isolam" os prótons, evitando
repulsões elétricas .
1.7)
Modelo atômico atual:
Núcleo: prótons e nêutrons
ÁTOMO
Eletrosfera: elétrons
1.5) Modelo atômico de Rutherford-Bohr
(1913):
Bohr enunciou a seguinte teoria
sobre o estudo da estrutura interna da
eletrosfera:
 os elétrons giram ao redor do
núcleo em órbitas permitidas
(chamados
estados
estacionários), onde não há
ganho nem perda de energia.
II) CARACTERÍSTICAS ATÔMICAS:
2.1) Valores reais das massas e cargas
das partículas atômicas:
 quando um elétron recebe
energia, ele se afasta para uma
órbita mais externa. Entretanto,
essa órbita é uma posição
instável e o elétron tende a voltar
à sua órbita original; neste
retorno, o elétron emite energia
na
forma
de
onda
eletromagnética
(luz,
ultravioleta, raio X, ...).
PARTÍCULAS
Próton
Nêutron
Elétron
MASSA
REAL
1,671 x 10 –24
1,675 x 10 –24
9,108 x 10 –28
CARGA REAL
+ 1,602 x 10 –19
0
- 1,602 x 10 -19
 massa  u = unidade de massa
atômica  gramas
 carga  u.c.e = unidade de carga
elétrica  Coulombs
3
2.2) Valores relativos das massas e
cargas das partículas atômicas:
3.4) Número de nêutrons (n):
Sabemos que : A = p + n e Z = p ,
logo: A = Z + n
Como as massas e as cargas das
partículas atômicas são muito pequenas,
usamos os valores relativos.
n=A–Z
3.5) Elemento químico:
PARTÍCULAS
Próton
Nêutron
Elétron
MASSA
REAL
1
1
1/1836
CARGA
REAL
+1
0
-1
É
o conjunto de átomos de
mesmo número atômico (Z).
Exemplo :
12
C e
6
Obs: Consideramos: massa do próton =
massa do nêutron
Como a massa do elétron é
desprezível, podemos afirmar que a
massa do átomo está praticamente toda
concentrada no núcleo (prótons +
nêutrons).
14
C
6
Cada elemento químico recebe
um nome e uma abreviação chamada
símbolo.
O símbolo de um elemento
químico é universal, não importando a
tradução do nome.
Exemplo:
III) CONCEITOS IMPORTANTES:
Português
Prata
Ag
3.1) Número atômico: é o número de
prótons (p) de um núcleo atômico.
Símbolo: Z
Espanhol
Plata
Ag
Inglês
Silver
Ag
Regras de simbologia:
Z=p
a) Inicial maiúscula do nome:
Obs: O número de prótons identifica um
átomo.
Não conhecemos dois átomos de
espécies diferentes com o mesmo Z.
Nome
Hidrogênio
Oxigênio
Carbono
3.2) Número de massa: é a soma do
número de prótons (p) e nêutrons (n) de
um núcleo atômico.
Símbolo: A
Símbolo
H
O
C
b) Inicial maiúscula seguida de outra
letra minúscula:
Nome
Cálcio
Cloro
Bromo
A=p+n
3.3) Neutralidade elétrica: em um átomo
o número de prótons é igual ao número
de elétrons.
Todo átomo é eletricamente
neutro, ou seja, possui carga elétrica
zero.
p=e
Símbolo
Ca
Cl
Br
c) Elementos cujos símbolos
possuem iniciais em Português:
Elementos Nome de origem
Plumbum
 Chumbo
Sulfur
 Enxofre
Natrium
Sódio
Kalium
Potássio
Phosphorus
Fósforo
4
Símbolo
Pb
S
Na
K
P
não
 Ouro
 Cobre
Prata
Antimônio
Estanho
Estrôncio
Mercúrio
Aurum
Cuprum
Argentum
Stibium
Stannum
Strontium
Hydrargyrum
d) Notação
químico:
geral
A
de
um
A
trivalente
 Exemplos: Al 3+, P 3tetravalente  Exemplos: C 4+, C4 -
Au
Cu
Ag
Sb
Sn
Sr
Hg
3.7) Cálculo de partículas em moléculas
e íons moleculares:
Exemplo Fórmula Nº de
Nº de
Nº de
s
s
próton nêutron elétron
s
s
s
Molécul
H2O
10
8
10
a de
água
NH4+
Cátion
11
7
10
amônio
elemento
A
Z
Z
Z
Exemplo : 23Na11 - representa um átomo
de Sódio que possui 11 prótons, 11
elétrons e 12 nêutrons.


3.6) Íons: são espécies eletricamente
carregadas, onde o número de prótons
difere do número de elétrons.
p≠e
H , 16 O ,
14
1
8
7
N
Obs: fórmula molecular - H2O e
fórmula iônica - NH4+
4.1) Isótopos: são átomos de mesmo
número de prótons (mesmo Z) e
diferentes números de massa.
Os isótopos pertencem ao mesmo
elemento químico, que possuem nos de
nêutrons diferentes, o que resulta em nos
de massas diferentes e, possuem as
mesmas propriedades químicas.
Podemos, então, redefinir o
conceito de elemento químico, como o
conjunto de átomos isótopos.
 cátions: íons positivos formados
pela perda de elétrons (p  e);
 ânions: íons negativos formados
pelo ganho de elétrons (p  e).
Obs: Atualmente, já são conhecidos
isótopos de todos os elementos, embora
alguns sejam artificiais .
Notação de um íon:
carga
Sejam os átomos isótopos genéricos X:
Z
Exemplo:
1
IV) RELAÇÕES ENTRE ÁTOMOS:
Na formação de um íon há perda ou
ganho de elétrons pelo átomo, logo, o
átomo e o íon possuem o mesmo
número de prótons e nêutrons (o núcleo
permanece inalterado).
Temos dois tipos de íons:
A
Considere :
40
Ca 2+ ou
40
Ca+2 ou
40
20
20
20
A1
Ca ++
X Z1 e
A2
X Z2
Podemos dizer que: Z1 = Z2  p1 = p2 
e1 = e2
A1  A2
n1  n2
Classificação dos íons quanto ao
número de cargas:
monovalente  Exemplos: H+, Cl bivalente
 Exemplos: Mg 2+,S 2-
5

massa, porém com mesmo número de
nêutrons (n).
Sejam os átomos isótonos genéricos:
A1
X Z1 e A2YZ2
Isótopos do hidrogênio:
1
H1 - Chamado de prótio ou hidrogênio
leve. Possui 1 próton e 1 elétron. É o
único átomo que não possui nêutron.
Ocorrência na natureza = 99,98 %.
Podemos dizer que: Z1  Z2  p1  p2 
e1  e2
A1  A2
n1  n2
2
H1 ou 2D1 - Chamado de deutério ou
hidrogênio pesado. Possui 1 próton, 1
elétron e 1 nêutron.Ocorrência na
natureza = 0,02 %.
3
H1 ou 3T1 - Chamado de trítio ou
tritério ou hidrogênio muito pesado.
Possui 1 próton, 1 elétron e 2 nêutrons.
Ocorrência na natureza = 10 – 7%.
Exemplo:
37
Cl e
17
40
Ca  n = 20
20
4.4) Espécies isoeletrônicas: possuem o
mesmo número de elétrons.
Somente
os
isótopos
de
hidrogênio têm nomes particulares. Os
isótopos dos outros elementos químicos
são diferenciados pela massa. Veja, os
isótopos do elemento oxigênio e suas
ocorrências:
Exemplos:
a) 23Na11 +, 27Al13 3+ ,
 nº de elétrons = 10
b) SO4 2- e
50
O8  oxigênio – 16 (99,76%), 17O8 
oxigênio – 17 (0,04%), 18O8  oxigênio
– 18 (0,20%).
119
20
Ne10,
14
N7 3-
Sn50  nº de elétrons =
16
4.5) Características:
Os isóbaros diferem entre si nas
propriedades físicas e químicas.
Os isótonos diferem entre si nas
propriedades físicas e químicas.
Os
isótopos
diferem
nas
propriedades físicas (ponto de fusão,
ponto de ebulição, densidade,...), mas
apresentam as mesmas propriedades
químicas
(reatividade,
ligações
interatômicas).
4.2) Isóbaros: são átomos de diferentes
números
de
prótons
(elementos
diferentes), mas que possuem o mesmo
número de massa (A).
Sejam os átomos isóbaros genéricos:
A1
X Z1 e A2YZ2
Podemos dizer que: Z1  Z2  p1  p2 
e1  e2
A1  A2
n1  n2
Exemplo:
40
20
Ca e
40
K  A = 40
19
4.3) Isótonos: são átomos de diferentes
números
de
prótons
(elementos
diferentes), diferentes números de
6
EXERCÍCIOS DE ESTRUTURA
ATÔMICA
(c) 8
(d) 42
(e) 40
1) (UFMG/1995) As alternativas referemse ao número de partículas constituintes
de espécies atômicas.
A afirmativa falsa é:
(a) dois átomos neutros com o mesmo
número atômico têm o mesmo número
de elétrons.
(b) um ânion com 52 elétrons e número
massa 116 tem 64 nêutrons.
(c) um átomo neutro com 31 elétrons tem
número atômico igual a 31.
(d) um átomo neutro, ao perder três
elétrons, mantém inalterado seu número
atômico.
(e) um cátion com carga 3+, 47 elétrons
e 62 nêutrons tem número de massa
igual a 112.
5) (FUVEST/1998) Há exatos 100 anos,
J.J. Thomson determinou , pela primeira
vez, a relação entre a massa e a carga
do elétron , o que pode ser considerado
como a descoberta do elétron. É
reconhecida como uma contribuição de
Thomson ao modelo atômico:
2) (UERJ/1995) Um sistema é formado
por partículas que apresentam a
composição atômica 10 prótons, 10
elétrons e 11 nêutrons. Ao sistema foram
adicionadas novas partículas. O sistema
resultante será quimicamente puro se as
partículas adicionadas apresentarem a
seguinte composição atômica:
6) (UERJ/1998) Há cem anos atrás, foi
anunciada ao mundo inteiro a descoberta
do elétron, o que provocou uma
verdadeira " revolução" na ciência. Essa
descoberta proporcionou à humanidade,
mais tarde, a fabricação de aparelhos
eletroeletrônicos, que utilizam inúmeras
fiações de cobre.
A alternativa que indica corretamente o
número de elétrons contido na espécie
química 29 Cu 2+, é:
(a) o átomo ser indivisível.
(b)
a
existência
de
partículas
subatômicas.
(c) os elétrons ocuparem níveis discretos
de energia.
(d) os elétrons girarem em órbitas
circulares ao redor do núcleo.
(e) o átomo possuir um núcleo com carga
positiva e uma eletrosfera.
(a) 21 prótons, 10 elétrons e 11 nêutrons
(b) 10 prótons, 10 elétrons e 12 nêutrons
(c) 11 prótons, 11 elétrons e 11 nêutrons
(d) 20 prótons, 20 elétrons e 22 nêutrons
(e) 11 prótons, 11 elétrons e 12 nêutrons
(a) 25
(c) 31
3) (PUCRJ/1996) O trítio , o deutério e o
hidrogênio são:
(a) isômeros
(b) isóbaros
(c) isótonos
(d) isodiáferos
(e) isótopos
(b) 27
(d) 33
7) (PUCMG/1999) Numere a segunda
coluna de acordo com a primeira,
relacionando os nomes dos cientistas
com os modelos atômicos.
1. Dalton
2. Rutheford
3. Niels Bohr
4. J. J. Thomson
4) (MACKENZIESP/1996) Se o número
total de elétrons no íon [M (H2O)4] 2+ é
igual a 50, então o número atômico de M
é:
(a) 10
(b) 12
( ) Descoberta do átomo e seu tamanho
relativo.
( ) Átomos esféricos, maciços e
indivisíveis.
7
( ) Modelo semelhante a um "pudim de
passas" com cargas positivas e
negativas em igual número.
( ) Os elétrons giram em torno do núcleo
em determinadas órbitas.
relativos a conceitos básicos para o
estudo do átomo, analisam as seguintes
afirmativas:
I) Átomos isótopos são aqueles que
possuem mesmo número atômico e
números de massa diferentes.
II) O número atômico de um elemento
corresponde à soma do número de
prótons com o de nêutrons.
III) O número de massa de um átomo,
em particular, é a soma do número de
prótons com o de elétrons.
IV) Átomos isóbaros são aqueles que
possuem números atômicos diferentes e
mesmo número de massa.
V) Átomos isótonos são aqueles que
apresentam
números
atômicos
diferentes, números de massa diferentes
e mesmo número de nêutrons.
Assinale a seqüência correta encontrada:
(a) 1 - 2 - 4 – 3
(b) 1 - 4 - 3 – 2
(c) 2 - 1 - 4 – 3
(d) 3 - 4 - 2 – 1
(e) 4 - 1 - 2 – 3
8) (UFF/1999) A tabela seguinte fornece
o número de prótons e o número de
nêutrons existentes no núcleo de vários
átomos.
Esses
estudantes
concluem,
corretamente,
que
as
afirmativas
verdadeiras são as indicadas por:
(a) I, III e V
(b) I, IV e V
(c) II e III
(d) II, III e V
(e) II e V
Considerando os dados desta tabela, o
átomo isótopo de a e o átomo que tem o
mesmo número de massa do átomo a
são, respectivamente:
(a) d e b
(b) c e d
(c) b e c
(d) b e d
(e) c e b
11) (UERJ/2001) Observe os esquemas
abaixo, que representam experimentos
envolvendo raios catódicos.
9) (UFPE/2001) A água contendo
isótopos 2H é denominada "água
pesada", porque a molécula 2H216O
quando comparada com a molécula
1
H216O possui:
(a)
maior
número
de
nêutrons.
(b) maior número de prótons.
(c)
maior
número
de
elétrons.
(d) menor número de elétrons.
(e) menor número de prótons.
(Adaptado de HARTWIG, D. R. e outros.
"Química geral e inorgânica." São Paulo:
Scipione. 1999.)
Desses experimentos resultou a
descoberta de uma partícula subatômica.
10) (UFF/2001) Alguns estudantes de
Química, avaliando seus conhecimentos
8
As propriedades massa e carga elétrica
dessa
partícula
apresentam,
respectivamente,
a
seguinte
caracterização:
(b) o número de elétrons permanece
inalterado.
(c) o número de prótons sofreu alteração
em sua quantidade.
(d) ambos os íons são provenientes de
átomos que perderam elétrons.
(e) o cátion originou-se do átomo neutro
a partir do recebimento de um elétron.
(a) igual a zero; igual a zero
(b) igual a zero; maior que zero
(c) diferente de zero; igual a zero
(d) diferente de zero; menor que zero
15) (UFV/2002) Considere as afirmativas
abaixo:
12) (UFPI/2001) O sulfeto de zinco-ZnS
tem a propriedade denominada de
fosforescência, capaz de emitir um brilho
amarelo-esverdeado depois de exposto à
luz. Analise as afirmativas a seguir, todas
relativas ao ZnS, e marque a opção
correta:
I - Os prótons e os nêutrons são
responsáveis pela carga do átomo.
II - Isótopos apresentam as mesmas
propriedades químicas.
III - Prótons e nêutrons são os principais
responsáveis pela massa do átomo.
IV - A massa atômica é a soma do
número de prótons e nêutrons do átomo.
(a)
salto
de
núcleos
provoca
fosforescência.
(b)
salto
de
nêutrons
provoca
fosforescência.
(c)
salto
de
elétrons
provoca
fosforescência.
(d) elétrons que absorvem fótons
aproximam-se do núcleo.
(e) ao apagar a luz, os elétrons adquirem
maior conteúdo energético.
São afirmativas corretas:
(a) II e III.
(b) I e IV.
(c) III e IV.
(d) I e II.
(e) I, II e IV.
16) (UERJ/2002) Em 1911, o cientista
Ernest
Rutherford
realizou
um
experimento
que
consistiu
em
bombardear uma finíssima lâmina de
ouro com partículas α , emitidas por um
elemento radioativo, e observou que:
- a grande maioria das partículas α
atravessava a lâmina de ouro sem sofrer
desvios ou sofrendo desvios muito
pequenos;
- uma em cada dez mil partículas α era
desviada para um ângulo maior do que
90°.
13) (UFRRJ/2001) O íon Fe++, que faz
parte da molécula de hemoglobina e
integra o sistema de transporte de
oxigênio no interior do corpo, possui 24
elétrons e número de massa igual a 56.
O número atômico e o número de
nêutrons desse íon correspondem,
respectivamente, a:
(a) Z = 26 e n = 30.
(b) Z = 24 e n = 30.
(c) Z = 24 e n = 32.
(d) Z = 30 e n = 24.
(e) Z = 26 e n = 32.
Com base nas observações acima,
Rutherford pôde chegar à seguinte
conclusão quanto à estrutura do átomo:
(a) o átomo é maciço e eletricamente
neutro
(b) a carga elétrica do elétron é negativa
e puntiforme
(c) o ouro é radioativo e um bom
condutor de corrente elétrica
14) (UFRS/2001) Ao comparar-se os
íons K+ e Br- com os respectivos átomos
neutros de que se originaram, pode-se
verificar que
(a) houve manutenção da carga nuclear
de ambos os íons.
9
(b) 10 – 10
(c) 10 – 9
(d) 10 – 5
(d) o núcleo do átomo é pequeno e
contém a maior parte da massa
17) (PUC-RJ/2002) Um íon X-1 tem 18
elétrons e 20 nêutrons. Portanto, o
elemento X tem:
20) (UNESP/2004) Os "agentes de cor",
como o próprio nome sugere, são
utilizados na indústria para a produção
de cerâmicas e vidros coloridos. Tratamse, em geral, de compostos de metais de
transição e a cor final depende, entre
outros fatores, do estado de oxidação do
metal, conforme mostram os exemplos
na tabela a seguir.
(a) número atômico 17.
(b) 18 prótons.
(c) 19 elétrons.
(d) 19 nêutrons.
(e) número de massa 38.
18) (PUCRS/2003) Um cátion de carga
3+ possui 10 elétrons e 14 nêutrons. O
átomo que o originou apresenta número
atômico e de massa, respectivamente:
(a) 3 e 14
(b) 7 e 24
(c) 10 e 14
(d) 13 e 27
(e) 14 e 28
Com base nas informações fornecidas na
tabela, é correto afirmar que:
19) (UERJ/2003) O experimento clássico
de Rutherford levou à descoberta do
núcleo atômico e abriu um novo capítulo
no estudo da Estrutura da Matéria, ao
fazer incidir um feixe de partículas sobre
um alvo fixo no laboratório. As partículas
desviadas
eram
observadas
com
detectores
de
material
cintilante.
Experimentos desse tipo são ainda
realizados hoje em dia.
A experiência de Rutherford
mostrou que, ao atravessar uma lâmina
delgada de ouro, uma em cada 105
partículas alfa é desviada de um ângulo
médio superior a 90 o .
Considerando que a lâmina de ouro
possui 10 3 camadas de átomos e
elaborando a hipótese de que este
desvio se deve à colisão de partículas
alfa com um único núcleo atômico,
Rutherford foi capaz de estimar a ordem
de grandeza do núcleo.
Se o raio do átomo é da ordem de 108
cm, o raio do núcleo, em cm, é da
ordem de:
(a) o número de prótons do cátion Fe2+ é
igual a 24.
(b) o número de elétrons do cátion Cu2+ é
29.
(c) Fe2+ e Fe3+ não se referem ao mesmo
elemento químico.
(d) o cátion Cr3+ possui 21 elétrons.
(e) no cátion Cr6+ o número de elétrons é
igual ao número de prótons.
21) (UERJ/2004) A figura a seguir foi
proposta por um ilustrador para
representar um átomo de lítio (Li) no
estado fundamental, segundo o modelo
de Rutherford-Bohr.
Constatamos que a figura está incorreta
em relação ao número de:
(a) 10 – 12
10
(a) nêutrons no núcleo
(b) partículas no núcleo
(c) elétrons por camada
(d) partículas na eletrosfera
(d) Entre as partículas atômicas, os
prótons e nêutrons têm mais massa, mas
ocupam um volume muito pequeno em
relação ao volume total do átomo.
22) (UFU/2004) Podemos considerar que
Dalton foi o primeiro cientista a
formalizar, do ponto de vista quantitativo,
a existência dos átomos.
24) (CFTMG/2005) De acordo com a
estrutura atômica da matéria, é correto
afirmar que dois átomos com o mesmo
número de:
(a) massa são identificados como
isótopos.
(b) elétrons são identificados como
isótonos.
(c) prótons pertencem ao mesmo
elemento químico.
(d) nêutrons pertencem ao mesmo
elemento químico.
Com base na evolução teórica e,
considerando os postulados de Dalton
citados abaixo, marque a única
alternativa considerada correta nos dias
atuais.
(a) Os átomos de um mesmo elemento
são todos idênticos.
(b) Uma substância elementar pode ser
subdividida
até
se
conseguirem
partículas indivisíveis chamadas átomos.
(c) Dois ou mais átomos podem-se
combinar de diferentes maneiras para
formar mais de um tipo de composto.
(d) É impossível criar ou destruir um
átomo de um elemento químico.
25) (UERJ/2005) A maioria dos
elementos químicos é constituída por um
conjunto de átomos quimicamente
idênticos, denominados isótopos.
Observe, a seguir, os isótopos de dois
elementos químicos:
- hidrogênio - 1H, 2H e 3H;
- oxigênio - 16O, 17O e 18O.
23) (UFU/2005) O átomo é a menor
partícula que identifica um elemento
químico. Este possui duas partes a
saber: uma delas é o núcleo constituído
por prótons e nêutrons e a outra é a
região externa - a eletrosfera - por onde
circulam
os
elétrons.
Alguns
experimentos permitiram a descoberta
das características das partículas
constituintes do átomo.
Combinando-se
os
isótopos
do
hidrogênio com os do oxigênio em
condições
adequadas,
obtêm-se
diferentes tipos de moléculas de água
num total de:
Em relação a essas características,
assinale a alternativa correta.
26) (PUC/MG/2006) A espécie
possui:
(a) Prótons e elétrons possuem massas
iguais a cargas elétricas de sinais
opostos.
(b) Entre as partículas atômicas, os
elétrons têm maior massa e ocupam
maior volume no átomo.
(c) Entre as partículas atômicas, os
prótons e nêutrons têm maior massa e
ocupam maior volume no átomo.
(a) 25 prótons, 25 nêutrons e 25 elétrons.
(b) 27 prótons, 27 nêutrons e 25 elétrons.
(c) 53 prótons, 55 nêutrons e 51 elétrons.
(d) 25 prótons, 30 nêutrons e 22 elétrons.
(a) 6
(b) 9
(c) 12
(d) 18
55
Mn3+
27) (UNESP/2006) Com a frase "Grupo
concebe átomo 'mágico' de silício", a
edição de 18.06.2005 da "Folha de S.
Paulo" chama a atenção para a notícia
11
(a) X e Z2+
(b) X e Y
(c) Y e R2(d) Y e Z2+
da produção de átomos estáveis de
silício com duas vezes mais nêutrons do
que
prótons,
por
cientistas
da
Universidade Estadual da Flórida, nos
Estados Unidos da América. Na
natureza, os átomos estáveis deste
elemento químico são: 14Si28, 14Si29 e
30
14Si . Quantos nêutrons há em cada
átomo "mágico" de silício produzido
pelos cientistas da Flórida?
(a) 14
(c) 28
(e) 44
31) (PUCRJ/2007) Íons isoeletrônicos
são íons que possuem o mesmo número
de elétrons. Assinale a opção em que as
três espécies atendem a essa condição:
(a) Li, Na e K.
(b) Be2+, Mg2+ e Ca2+.
(c) Li+, Sr2+ e Al 3+.
(d) O2-, Na+ e Al 3+.
(e) Cl -, Br - e I-.
(b) 16
(d) 30
28) (PUCRJ/2006) Analise as frases
abaixo e assinale a alternativa que
contém uma afirmação incorreta.
32) (UFJF/2007) Na tabela a seguir, qual
é a alternativa que melhor preenche as
lacunas nas colunas de I a IV,
respectivamente?
(a) Os nuclídeos 12C6 e 13C6 são isótopos.
(b) Os isóbaros são nuclídeos com
mesmo número de massa.
(c) O número de massa de um nuclídeo é
a soma do número de elétrons com o
número de nêutrons.
(d) A massa atômica de um elemento
químico é dada pela média ponderada
dos números de massa de seus isótopos.
(e) Os isótonos são nuclídeos que
possuem o mesmo número de nêutrons.
(a) 20, I, S, 17.
(b) 18, I, S, 18.
(c) 20, I-, O2-, 17.
(d) 22, I, O, 18.
(e) 18, I-, S2-, 18.
29) (PUCMG/2007) O íon Y3- tem 38
elétrons e 45 nêutrons. O átomo neutro Y
apresenta número atômico e número de
massa, respectivamente:
33) (CFTMG/2007) Considere
átomos A, B e C, sabendo-se que:
(a) 35 e 80
(b) 38 e 83
(c) 41 e 86
(d) 45 e 80
três
A, B e C têm números de massa
consecutivos;
B é isótopo de A, e A, isótono de C;
B possui 23 nêutrons, e C, 22 prótons.
30)
(PUCMG/2007) Considere as
representações genéricas das espécies
X, Y, R2- e Z2+.
Os números atômicos de A e C são,
respectivamente:
(a) 20 e 22.
(b) 21 e 20.
(c) 40 e 41.
(d) 42 e 40.
É correto afirmar que as espécies que
apresentam o mesmo número de
nêutrons são:
12
34) (CFTMG/2007) O quadro a seguir
apresenta a constituição de algumas
espécies da tabela periódica.
nêutrons. Com base nisto, examine as
representações químicas a seguir e
analise as proposições. (As letras
maiúsculas podem representar qualquer
átomo):
1
X1 ; 2Z1 ; 3T1 ; 4M2 ; 2L3 ; 3R4
I - X, Z e T são representações de um
elemento químico e, portanto, devem ter
um mesmo símbolo químico.
II - M e L são representações de um
elemento químico e, portanto, devem ter
um mesmo símbolo químico.
III - X, Z e T são isóbaros entre si e M e L
são isótonos entre si.
IV - T, L e R são isóbaros entre si e Z, L
e R são isótopos entre si.
V - X não possui nenhum nêutron, e Z e
T
possuem
1
e
2
nêutrons
respectivamente.
Com base nesses dados, afirma-se:
I - O átomo D está carregado
positivamente.
II - O átomo C está carregado
negativamente.
III - Os átomos B e C são eletricamente
neutros.
IV - Os átomos A e B são de um mesmo
elemento químico.
São corretas apenas as afirmativas
(a) I e III.
(b) II e IV.
(c) I, II e IV.
(d) II, III e IV.
As proposições falsas são somente:
(a) I e II.
(b) I, II e III.
(c) III e IV.
(d) IV e V.
(e) I, III e V.
35) (CFTMG/2007) Em fogos de artifício,
observam-se as colorações, quando se
adicionam sais de diferentes metais às
misturas explosivas. As cores produzidas
resultam de transições eletrônicas. Ao
mudar de camada, em torno do núcleo
atômico, os elétrons emitem energia nos
comprimentos
de
ondas
que
caracterizam as diversas cores. Esse
fenômeno pode ser explicado pelo
modelo atômico proposto por:
37) (CFTMG/2008) A tabela seguinte
apresenta a composição atômica das
espécies genéricas I, II, III e IV.
(a) Niels Bohr.
(b) Jonh Dalton.
(c) J.J. Thomson.
(d) Ernest Rutherford.
Com base nesses dados, é correto
afirmar que:
(a) III e IV são espécies neutras.
(b) II e III possuem 19 partículas
nucleares.
(c) I e IV possuem número atômico igual
a 18.
(d) I e II pertencem ao mesmo elemento
químico.
36) (UFPR/2008) Atualmente, um
elemento químico é definido em termos
do seu número de prótons, ou seja, um
elemento químico terá exatamente o
mesmo número de prótons, mas não
necessariamente o mesmo número de
13
GABARITO: EXERCÍCIOS DE ESTRUTURA ATÔMICA
1–B
2–B
3–E
4–B
5–B
6–B
7–C
8–A
9–A
10 – B
11 – E
12 – C
13 – A
14 – A
15 – A
16 – D
17 – A
18 – D
19 – A
20 – D
21 – C
22 – C
23 – D
24 – C
25 – D
26 – D
27 – C
28 – C
29 – A
30 – D
31 – D
32 – B
33 – A
34 – C
35 – A
36 – C
37 – B
14