ATIVIDADE DE QUÍMICA REVISÃO 9º ANO. Distribuição Eletrônica de Linus Pauling

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1 ATIVIDADE DE QUÍMICA REVISÃO 9º ANO Distribuição Eletrônica de Linus Pauling Em anos anteriores ao rearranjo que Linus Pauling fez para distribuir eletronicamente os elementos, os Cientistas Bohr e Sommerfield descobriram os níveis e subníveis de energia. Eles estão melhor representados na imagem abaixo: Os níveis podem ser representados pelas letras maiúsculas, intituladas camadas e os subníveis pelas letras minúsculas onde nos subníveis cada letra tem uma quantidade máxima de elétrons, representadas abaixo: Após conceitos importantes, Linus Pauling, um químico dos Estados Unidos extremamente importante para o século XX, que recebeu dois prêmios Nobel: de Química, em 1954, por seu trabalho sobre o conceito da estrutura molecular com mecânica quântica; e da Paz, em 1962, por suas objeções declaradas aos testes nucleares, criou uma representação gráfica para os subníveis de energia e facilitou a visualização da sua ordem crescente de energia, que é conhecida como Diagrama de Linus Pauling, representada abaixo:

2 Números Quânticos Definição São códigos matemáticos associados à energia do elétron. A caracterização de cada elétron é dividida em quatro partes, sendo elas: 1- Principal(n) Nível de energia do elétron N= 1, 2, 3, Secundário Subnível de energia do elétron Subnível S P D F Valores de L Magnético(m) É a região onde encontra o elétron, chamado orbital Tipos de subnível Valores de L Valores de m ou ml Quantidade de orbitais S P 1-1, 0, +1 3 D 2-2, -1, 0, +1, +2 5 F 3-3, -2, -1, 0, +1, 7 +2, +3 Representação gráf dos orbitais

3 4- Spin Para Identificar a rotação do elétron - + Observações: - Regra de Hund Os orbitais de um mesmo subnível são preenchidos de modo que se obtenha o maior número possível de elétrons isolados ( desemparelhados). - Princípio da Exclusão de Pauli Em um orbital existem no máximo 2 elétrons com spins opostos - Princípio da Incerteza Impossível determinar com absoluta precisão a velocidade e a posição do elétron - Em um mesmo átomo não existem dois elétrons com os mesmos números quânticos. D. Mendeleyev Tabela Periódica Dimitri Ivanovitch Mendeleyev nasceu em tobolsk, na Rússia, em Formou-se em Química em São Petersburgo e trabalhou na Alemanha, na França e nos Estados Unidos. Estudou as propriedades do petróleo, dos gases, das soluções e dos explosivos. Sua maior contribuição para a ciência foi a Classificação Periódica dos Elementos. Em sua homenagem foi dado o nome de mendelévio ao elemento químico de número atômico 101. Faleceu em São Petersburgo, em Introdução Em uma Biblioteca, os livros estão organizados nas estantes de acordo com o critério lógico. De maneira análoga, os trabalhos de alguns cientistas conduziram a um modo lógico de organizar os elementos químicos, que se baseia em suas características. Trata-se da tabela periódica dos elementos. E seu princípio básico para a organização dos elementos está na ordem crescente de número atômico.

4 Períodos As sete linhas horizontais que aparecem na tabela periódica são denominadas períodos. Devemos notar que: 1º período Muito Curto Tem 2 elementos H e He 2º período 3º período Curto Tem 8 elementos do Li ao Ne do Na ao Ar 4º período 5º período Longo Tem 18 elementos do K ao Kr do Rb ao Xe 6º período 7º período Super Longo Incompleto Tem 32 elementos Tem 25 elementos do Cs ao Rn do Fr ao Rg Obs: - No 6º período a terceira casa possui 15 elementos, que por comodidade estão indicados na primeira linha após a tabela periódica. Essa série é chamada de série dos lantanídeos. - No 7º período existe a mesma observação do 6º período, onde está localizado na segunda linha abaixo da tabela periódica, sendo chamado de série dos actinídeos. Grupos ( Família) As dezoito linhas verticais que aparecem na tabela são denominadas grupos ou família. Os grupos tem uma importância especial para a química, pois cada coluna é formada por elementos com propriedades químicas semelhantes. A numeração tradicional é 1A, 2A, 3B, 4B, entre outros, como vemos na tabela com a numeração em algarismos romanos. Atualmente a

5 Iupac recomenda que a numeração seja 1,2,3,4,5 e assim sucessivamente. Na tabela abaixo seguem os nomes das famílias: Número do Grupo ou Família Elementos Nome da Família 1A (1) Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Metais Alcalinos 2A (2) Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra Metais alcalinos Terrosos 3A (3) B, Al, Ga, In, Tl Família do Boro 4A (4) C, Si, Ge, Sn, Pb Família do Carbono 5A (5) N, P, As, Sb, Bi Família do Nitrogênio 6A (6) O, S, Se, Te, Po Família do Calcogênio 7A (7) F, Cl, Br, I, At Família do Halogênio 8A (8) He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Família dos Gases Nobres Localização na Tabela Periódica 1º Distribuição Eletrônica 1.1. Período O período se identifica através da quantidade de níveis (camadas) que possui o elemento Ex: 4 Be : 1s 2 2s 2 2º período 13Al : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 3º período 1.2. Grupo ou Família Ex: 35 Br: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 4º período 38Sr: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 5º período 2º Propriedades Físicas e Químicas 2.1 Metais (dois terços dos elementos) Apresentam brilho metálico e conduzem corrente elétrica e calor 2.2 Semi-metais ( 7 elementos) Apresentam brilho metálico e tem pequena condutibilidade elétrica 2.3 Ametais (11 elementos) Não apresentam brilho e não são condutores ( pólvora e fabricação de pneus) 2.4 Gases Nobres Tem o estado gasoso e sua principal característica é a estabilidade dos elementos.

6 2.5 Hidrogênio Elemento atípico, pois tem propriedade de se combinar com metais, ametais e semi-metais. Gás muito inflamável. Exercícios DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DE LINUS PAULING 1ª) Faça a distribuição eletrônica para os elementos: a) 12Mg b) 20Ca c) 26 Fe d) 35 Br e) 56 Ba f) 86 Rn g) 104 Rf 2ª) De acordo com o exercício 1, indique: I) O subnível mais energético de cada distribuição; II) A quantidade de elétrons na camada de valência de cada elemento. 3ª) Faça a distribuição eletrônica para os íons: a) 12 Mg +2 b) 20 Ca +2 c) 26 Fe +3 d) 35 Br -1 e) 15 P -3 f) 55 Cs 1+ 4ª) A pedra imã natural é a magnetita (Fe3O4). O metal ferro pode ser representado por 26Fe56 e seu átomo apresenta a seguinte distribuição eletrônica por níveis: a) 2, 8, 16. b) 2, 8, 8, 8. c) 2, 8, 10, 6. d) 2, 8, 14, 2. e) 2, 8, 18, 18, 10. 5ª) Os átomos dos elementos X e Y apresentam, respectivamente, apenas 1 elétron nos subníveis 3d e 4d, logo, podemos afirmar que seus números atômicos são:

7 a) 19 e 39. b) 21 e 42. c) 21 e 39. d) 11 e 26. e) 19 e 42. NÚMEROS QUÂNTICOS 1ª) Um sistema atômico apresenta configuração eletrônica representada por 1s2, 2s1. Isto nos diz que existem... elétrons no sistema, distribuídos em... níveis de energia, e num total de... orbitais. A alternativa que completa corretamente é: a) 3, 3, 3. b) 3, 2, 3. c) 3, 2, 2. d) 2, 3, 3. e) 3, 3, 2. 2ª) Em um subnível de número quântico azimutal 2, o número quântico magnético pode assumir os seguintes valores: a) 0 e 1. b) 0, 1 e 2. c) apenas 1, 0, + 1. d) apenas 0, + 1 e + 2. e) 2, 1, 0, + 1, ª) Uma substância apresenta em sua estrutura um átomo cujo subnível mais energético é 5s 1 de modo que: I O número total de elétrons desse átomo é igual a 37. II Este átomo apresenta 5 camadas eletrônicas. III Apresenta 2 elétrons desemparelhados. Pode-se afirmar que: a) apenas a afirmação I é correta. b) apenas a afirmação II é correta. c) apenas a afirmação III é correta. d) as afirmações I e II são corretas. e) as afirmações II e III são corretas 4ª) O subnível mais energético do átomo de um elemento apresenta os seguintes números quânticos: n = 3, l = 2 e m = 0. O número atômico deste elemento é, no máximo, igual a: a) 24.

8 b) 27. c) 25. e) 28. d) 26 5ª) A configuração eletrônica de um elemento químico indica a existência de 9 elétrons com número quântico principal 4 (n = 4). O elemento químico tem número atômico: a) 9. b) 39. c) 27. d) 41. e) 37. TABELA PERIÓDICA 1ª)Os três elementos X, Y e Z têm as seguintes estruturas eletrônicas no estado fundamental: _ X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5. _ Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6. _ Z: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4. Respectivamente, esses elementos, são: a) elemento de transição, gás nobre, elemento representativo. b) elemento de transição, elemento representativo, gás nobre. c) elemento representativo, gás nobre, elemento de transição. d) elemento representativo, elemento de transição, gás nobre. 2ª) O subnível de maior energia do átomo de certo elemento químico é 4d5. Esse elemento é um metal: a) representativo do 4º período da tabela periódica. b) representativo do 5º período da tabela periódica. c) de transição do 5º período da tabela periódica. d) de transição do 4º período da tabela periódica. e) de transição do grupo 5B da tabela periódica. 3ª) O subnível mais energético do átomo de um elemento químico é 4p3. Portanto, seu número atômico e sua posição na tabela periódica serão: a) 23, 4A, 4º período. b) 33, 5A, 5º período. c) 33, 4A, 5º período. d) 28, 4A, 4º período. e) 33, 5A, 4º período.

9 4ª) Fazendo a associação entre as colunas abaixo, que correspondem às famílias de elementos segundo a tabela periódica, a sequência numérica será: 1- Gases Nobres 2- Metais Alcalinos 3- Metais Alcalinos Terrosos 4- Calcogênios 5- Halogênios ( ) Grupo 1 A ( ) Grupo 2 A ( ) Grupo 6 A ( ) Grupo 7 A ( ) Grupo O a) 1, 2, 3, 4, 5. b) 2, 3, 4, 5, 1. c) 3, 2, 5, 4, 1. d) 3, 2, 4, 5, 1. e) 5, 2, 4, 3, 1. 5ª) Um átomo X tem um próton a mais que um átomo Y. Com base nesta informação, assinale a alternativa correta. a) Se Y for um gás nobre, X será um metal alcalino. b) Se Y for um alcalino-terroso, X será um metal alcalino. c) Se Y for um gás nobre, X será um halogênio. d) Se Y for um metal, X será um gás nobre. e) Se Y for um gás nobre, X será um alcalino-terroso. 6ª) Indique o nome das famílias que apresentam as seguintes configurações gerais: a) ns2 np6 b) ns2 c) ns1 d) ns2 np4 e) ns2 np5 7ª) Qual dentre as séries abaixo é composta, respectivamente, de halogênio, metal alcalino, metal alcalino-terroso e gás nobre? a) As, Fe, Ra e Rn b) F, Li, Fe e Xe c) C, Rb, A e He d) Br, Na, Ba e Co e) I, Cs, Ca e Rn