Números quânticos e distribuição eletrônica

Transcrição

1 Aluno(a): Prof.: Éderson Números quânticos e distribuição eletrônica Questão 1) Quais são os quatro números quânticos principal(n), azimutal (l), magnético (ml) e de momento angular orbital (ms), para a configuração 4p 2? OBS: Convencione que o número quântico spin do primeiro elétron do orbital é +1/2. a) n = 4; l = 0; ml = 0; ms = 1/2 b) n = 4; l = 0; ml = 1; ms = 1/2 c) n = 4; l = 1; ml = 1; ms = +1/2 d) n = 4; l = 1; ml = 0; ms = +1/2 Questão 2) Os valores dos números quânticos principal, secundário, magnético e de spin para o elétron de maior energia do átomo B (Z= 5) são respectivamente: a) n = 2 / l = 2 / m = -1 / s = + 1/2 b) n = 2 / l = 2 / m = +1 / s = - 1/2 c) n = 1 / l = 2 / m = -1 / s = - 1/2 d) n = 2 / l = 1 / m = -1 / s = - 1/2 e) n = 3 / l = 2 / m = +1 / s = + 1/2 Questão 3) Assinale o que for correto. 01. Os números quânticos de spin variam de -l a +l, passando por zero. 02. O número quântico magnético indica a energia do elétron no subnível. 04. O número quântico principal indica a energia do elétron no orbital. 08. O movimento do elétron ao redor do núcleo atômico gera um campo magnético externo, e o movimento do elétron em torno de seu próprio eixo gera outro campo magnético. 16. A região de máxima probabilidade de se encontrar o elétron em um subnível s é uma região esférica. Questão 4) Os números quântico principal n, secundário l, magnético m do elétron mais energético do átomo de cloro são respectivamente: (Dado Cl: Z=17) a) 3, 1, 0; b) 3, 1, +1; c) 2, 0, +1; d) 2, 1, -1; e) 2, 3, 0; Questão 5) Quais são os quatro números quânticos dos dois elétrons mais externos do átomo de número atômico 20? Questão 6) A principal aplicação do bromo é a produção de brometo de etileno, que é utilizado em combustíveis para motores, com o intuito de evitar a acumulação de chumbo no interior dos cilindros. Considerando que o número atômico do bromo é 35, afirma-se que ele possui: I. O número quântico principal igual a 4. II. 7 orbitais completos. III. 5 elétrons no nível de valência. IV. O número quântico magnético igual a 0. V. 5 elétrons na última camada, com número quântico azimutal igual a 1. Estão corretas apenas as afirmativas a) I e IV. b) I, II e V. c) III, IV e V. d) I, II, IV e V. 1

2 Questão 7) Um átomo neutro possui dois elétrons com n = 1, oito elétrons com n = 2, oito elétrons com n = 3 e um elétron com n = 4. Supondo que esse elemento se encontre no seu estado fundamental: a) escreva sua configuração eletrônica. b) qual seu número atômico e seu símbolo? c) qual o número total de elétrons com l (número quântico secundário) igual a zero? d) qual o número total de elétrons com l (número quântico secundário) igual a um? e) qual o número total de elétrons com l (número quântico secundário) igual a três? Questão 8) Dentre os conjuntos de números quânticos {n,l,m,s} apresentados nas alternativas a seguir, um deles representa números quânticos NÃO permitidos para os elétrons da subcamada mais energética do Fe(II), um íon indispensável para a sustentação da vida dos mamíferos, pois está diretamente relacionado com a respiração desses animais. Esse conjunto descrito corresponde a: a) {3, 2, 0, 1/2} b) {3, 2, - 2, -1/2} c) {3, 2, 2, 1/2} d) {3, 2, - 3, 1/2} e) {3, 2,1, 1/2} Dado: Fe (Z=26) Questão 9) 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: Considere = -1/2 OBS: O elétron de diferenciação é o último elétron preenchido na eletrosfera 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 Questão 10) De acordo com o modelo atômico atual, a disposição dos elétrons em torno do núcleo ocorre em diferentes estados energéticos, os quais são caracterizados pelo número quântico principal e secundário. Para o elétron mais energético do átomo de escândio no estado fundamental, os números quânticos principal e secundário são, respectivamente: (Z = 21) a) 3 e 0 b) 3 e 2 c) 4 e 0 d) 4 e 2 Questão 11) A principal aplicação do bromo é a produção de brometo de etileno, que é utilizado em combustíveis para motores com o intuito de evitar a acumulação de chumbo no interior dos cilindros. Considerando que o número atômico do bromo é 35, afirma-se que ele possui: I. O número quântico principal igual a 4. II. 3 orbitais completos. III. 5 elétrons no nível de valência. IV. O número quântico magnético igual a 0. V. 5 elétrons na última camada, com número quântico azimutal igual a 1. Estão corretas apenas as afirmativas 2

3 a) I e IV b) I, II e V c) III, IV e V d) I, II, IV e V Questão 12) O elétron mais energético de um determinado átomo neutro apresenta o seguinte conjunto de números quânticos: n = 5; l = 0; m = 0; s = +1/2. Determine o número atômico desse átomo considerando que o primeiro elétron a ocupar um orbital possui número quântico de spin igual a +1/2. a) 35 b) 39 c) 36 d) 37 e) 38 Questão 13) A configuração eletrônica do átomo de Selênio no estado fundamental é: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 4. Considerando o subnível mais energético desse átomo, marque a alternativa que contém os valores dos números quânticos para o último elétron desse subnível. a) 2, 0, +1 e +1/2 b) 2, 1, -1 e +1/2 c) 4, 1, -1 e -1/2 d) 4, 0, -1 e +1/2 e) 0, -1, +1/2, 2. Questão 1) d. 4p 2 n=4;(pois é a camada 4) l = 1; (o subnível "p" vale 1) ml = 0; (o último elétron está no orbital 0) Respostas ms = +1/2; (porque a seta do último elétron está pra cima) Questão 2) d Distribuição eletrônica de B (Z=5): 1s 2 2s 2 2p 1 n = 2; l = 1; m = -1; s = - 1/2 Questão 3) 24 ( ) Afirmativa 01: está errada. Os números quânticos de spin podem ser -1/2 ou +1/2. Afirmativa 02: está errada. O número quântico magnético indica a orientação dos orbitais. Afirmativa 04: está errada. O número quântico principal indica a camada do elétron. Afirmativa 08: está correta. Afirmativa 16: está correta. Questão 4) a. Distribuição eletrônica do Cloro (Z=17): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 O elétron mais energético está em 3p5 n=3; l=1; m=0 Questão 5) Distribuição eletrônica: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 1º Elétron: n=4; l=0; m=0; s=-1/2. 2º Elétron: n=4; l=0; m=0; s=+1/2. Questão 6) d. Distribuição eletrônica do Bromo (Br=35): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 I. O número quântico principal igual a 4. Verdadeiro. II. 7 orbitais completos. Verdadeiro. 3

4 III. 5 elétrons no nível de valência. Falso, são 7 (2 do 4s do 4p 5 ). IV. O número quântico magnético igual a 0. Verdadeiro. V. 5 elétrons na última camada, com número quântico azimutal igual a 1. Verdadeiro. O número quântico azimutal é o número quântico secundário, lembre que "p" corresponde a 1. Questão 7) a) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 b) Número Atômico (Z) = 19; Símbolo: K. c) = 7. d) = 12. e) 0. Questão 8) d. Distribuição eletrônica do Fe (Z=26): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6. 3d6 é a subcamada mais energética. Na alternativa "d" há a opção do número quântico magnético como -3, o que seria impossível já que o subnível d vai de -2 até 2. Questão 9) e. O elétron de diferenciação é o último elétron preenchido na eletrosfera. Veja qual é: Agora que você já sabe, é fácil identificar os números quânticos: n = 3; l= 2 ; m = 0; s = -1/2 e Z = 28 OBS: O valor adotado para a seta pra baixo foi -1/2, mas às vezes pode ser +1/2. Depende da questão, nós usamos -1/2 pois a própria questão especificou isso. Questão 10) Letra b. Antes de determinar os números quânticos do elétron mais energético, precisamos realizar a distribuição eletrônica do Escândio (Z = 21) para localizar inicialmente seu subnível mais energético (posição do elétron que será trabalhada): Como a distribuição termina em 3d 1, logo, ele é o subnível mais energético. Assim, é possível determinar os números quânticos do elétron mais energético: 4

5 - Para o número quântico principal (n): O n será 3 porque o subnível d em questão está no terceiro nível. - Para o número quântico secundário (l): O l será 2 porque esse é o valor atribuído para o subnível d. Questão 11) Letra d. Antes de analisar as afirmativas, devemos realizar a distribuição eletrônica do Bromo (Z = 35): Com a distribuição, temos que o subnível mais energético é o 4p 5, informação necessária para o julgamento de cada afirmativa: I- Verdadeira: porque o subnível mais energético é o 4p 5, que pertence ao 4º nível. II- Verdadeiro: Na camada de valência do Bromo, temos o subnível 4s 2 (que apresenta um orbital apenas, estando ele com 2 elétrons) e o subnível 4p 5 (apresenta três orbitais, mas como cada orbital só pode receber 2 elétrons, um dos três está incompleto). Dessa forma, apresenta 3 orbitais completos. III- Falsa: O nível de valência para o átomo de Bromo é o 4o. Nesse nível, temos os subníveis 4s 2 e 4p 5. Somando os elétrons dos dois subníveis, temos nessa camada sete elétrons. IV- Verdadeira: O subnível p apresenta três orbitais, que possuem cinco elétrons (4p 5 ). Para preencher os orbitais, sempre adicionamos um elétron em cada orbital e, só após esse procedimento, completamos os orbitais com outro elétron. O elétron mais energético é o de número 5, no esquema abaixo, e está localizado no orbital do meio (a seta para baixo), ao qual se atribui o valor 0. V- Verdadeira Azimutal é o número quântico secundário, que atribui ao subnível p o valor 1. Como o subnível mais energético do exercício (4p 5 ) apresenta cinco elétrons, todos eles têm número quântico azimutal 1. Questão 12) Letra d. Inicialmente devemos entender o significado dos números quânticos fornecidos pelo enunciado: n = 5: Indica que o elétron está no quinto nível do átomo. l = 0: Indica que o elétron está no subnível s. m = 0: Como o subnível s tem apenas um orbital, seu magnético só pode ser 0. s = +1/2: Como o enunciado indica que o primeiro elétron do orbital tem spin +1/2, há apenas um elétron nesse subnível s. Assim, o subnível mais energético desse átomo é 5s 1. Com isso, o número atômico é determinado quando realizamos a distribuição eletrônica até atingir 5s 1 : Somando os elétrons utilizados, chegamos ao número 37. Questão 13) Letra c. Analisando a distribuição eletrônica, percebemos que o subnível mais energético é o 4p 4. Por isso, seus números quânticos são: - Para o número quântico principal (n): O n será 4 porque o subnível d em questão está no quarto nível. - Para o número quântico secundário (l): O l será 1 porque esse é o valor atribuído para o subnível p. - Para o número quântico magnético (m): Para determinar o número quântico magnético, é necessário posicionar os quatro elétrons do 4p4 em seus três orbitais. Para preencher os orbitais, sempre adicionamos um elétron em cada orbital e, só após esse 5

6 procedimento, completamos os orbitais com outro elétron. Como o elétron mais energético é o número 4, está localizado no orbital que apresenta o número quântico magnético Para o número quântico spin (s): Como o elétron mais energético do Selênio é o de número 4, trata-se do segundo elétron do orbital e, por isso, seu spin vale +1/2. 6