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RESOLUÇÃO – NÚMEROS QUÂNTICOS NÍVEL I Resposta da questão 1: C Resposta da questão 2: A [A] Incorreto. O cálcio tem dois elétrons em sua camada de valência. 2 2 6 2 6 2 20 Camada de valência Ca : 1s 2s 2p 3s 3p 4s [B] Correto. O átomo de cálcio, em seu estado fundamental, tem elétrons distribuídos em 4 camadas. 2 2 6 2 6 2 20 2 2 6 2 6 2 Ca : 1s 2s 2p 3s 3p 4s K : 1s 2 elétrons L : 2s 2p 8 elétrons M : 3s 3p 8 elétrons N : 4s 2 elétrons [C] Correto. Se há 20 nêutrons no núcleo deste átomo, seu número de massa é igual a 40. Z 20Ca 20 prótons n 20 nêutrons A Z n A 20 20 40 = = = + = + = [D] Correto. O cálcio é um metal alcalino-terroso, pois pertence ao grupo 2 (IIA) da classificação periódica. [E] Correto 2 2 6 2 6 2 20 2 2 2 6 2 6 2 20 Ca : 1s 2s 2p 3s 3p 4s Ca : 1s 2s 2p 3s 3p 4s+ 2 2 2 6 2 6 20Ca : 1s 2s 2p 3s 3p + Resposta da questão 3: [D] Teremos: 2 2 6 2 2 14 4 elétrons na camada de valência Si : 1s 2s 2p 3s 3p Resposta da questão 4: [C] [1] Esse átomo possui 7e- e 7p+ está estável, portanto, sua representação final será: X. [2] Nesse caso o átomo apresenta: 6p+ e 7e- ganhou 1e-, portanto sua representação final seria: Y-. [3] Nesse caso, esse átomo possui: 7p+ e 6e-, perdeu, portanto um elétron sua representação final seria: X+. [4] Esse átomo possui 6p+ e 6e- está estável, portanto, sua representação final será: Y. [5] Nesse caso, o átomo possui 7p+ e 8e- está com um elétron a mais que a quantidade de prótons, portanto, sua representação final será: X-. Resposta da questão 5: [C] Teremos: 40 2 2 6 2 6 2 20 40 2 2 6 2 6 18 40 2 2 6 2 6 2 20 40 2 2 6 2 6 1 19 X 1s 2s 2p 3s 3p 4s 40 20 20 nêutrons isóbaros Y 1s 2s 2p 3s 3p 40 18 22 nêutrons X 1s 2s 2p 3s 3p 4s 40 20 20 nêutrons isótonos Z 1s 2s 2p 3s 3p 4s A 19 20 nêutrons A 39 − − = − − = − − = − − = = Resposta da questão 6: [D] Análise das afirmações: 2 2 6 2 6 2 61s 2s 2p 3s 3p 4s (valência) 3d ( ) I. Correta: o número atômico do ferro (Fe) é 26; II. Correta: o nível/subnível 63d (final da distribuição) contém os elétrons mais energéticos do átomo de ferro (Fe), no estado fundamental; III. Incorreta: o átomo de ferro (Fe), no nível/subnível 63d ( ) , possui 4 elétrons desemparelhados no estado fundamental; IV. Correta: o átomo de ferro (Fe) possui 2 elétrons de valência no nível 4 ( 24s ), no estado fundamental. Resposta da questão 7: [D] [I] Incorreta. 21 10Ne 10 prótons 10 elétrons A n p n 21 10 11 nêutrons = + = − = [II] Correta. Serão isoeletrônicos, ou seja, apresentam o mesmo número de elétrons. 21 2 10 8Ne O 10 prótons 8 prótons 10 elétrons 10 elétrons − [III] Correta. O neônio por apresentar 10 elétrons, apresenta a camada de valência completa. 2 2 6 10Ne 1s 2s 2p= Resposta da questão 8: [C] 2 2 6 2 6 2 10 4 34 2 4 6 elétrons Se : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p Camada de valência : 4s 4p grupo 16 (calcogênios) Resposta da questão 9: [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): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 Como a distribuição termina em 3d1, logo, ele é o subnível mais energético. Assim, é possível determinar os números quânticos do elétron mais energético: - 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. Resposta da questão 10: [D] 2 2 6 2 6 2 20 2 2 2 6 2 6 20 2 2 6 2 4 16 2 2 2 6 2 6 16 2 2 5 9 1 2 2 6 9 2 2 6 2 5 17 1 2 2 6 2 6 17 2 2 6 2 6 2 10 6 2 38 38 Ca : 1s 2s 2p 3s 3p 4s Ca : 1s 2s 2p 3s 3p (I) S : 1s 2s 2p 3s 3p S : 1s 2s 2p 3s 3p (II) F : 1s 2s 2p F : 1s 2s 2p C : 1s 2s 2p 3s 3p C : 1s 2s 2p 3s 3p (IV) Sr : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s S + − − − 2 2 2 6 2 6 2 10 6 2 2 6 2 6 2 4 2 2 6 2 6 1 5 24 24 3 2 2 6 2 6 3 24 r : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p Cr : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d Cr : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d Cr : 1s 2s 2p 3s 3p 3d + + Resposta da questão 11: [D] I) Falso, o Zinco tem 2 elétrons de valência 30 Zn = 1s², 2s², 2p 6, 3s², 3p6 , 4s² , 3d10 II) Verdadeiro, o Ferro tem 6 elétrons no subível 3d 26Fe: 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. III) Falso, o Bromo tem configuração eletrônica dos elétrons de valência 4s2 e 4p5 35Br: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁵ E separando em camadas: K = 1s² 2 elétrons L = 2s²2p⁶ 8 elétrons M= 3s²3p⁶3d¹⁰ 18 elétrons N = 4s²4p⁵ 7 elétrons IV) Verdadeiro, o Escândio está no 4 período, portanto tem 4 camadas ou níveis energéticos. 21Sc: 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1. Resposta da questão 12: [D] I – DEFINIÇÃO DE ORBITAL = REGIÃO DE MAIOR PROBABILIDADE DE ENCONTRAR O ELÉTRON II – EM UM MESMO ORBITAL CABEM NO MÁXIMO 2 ELÉTRONS COM SPINS OPOSTOS (PRINCÍPIO DE EXCLUSÃO DE PAULI) III – O NÚMERO QUÂNTICO SPIN DEVE SER DIFERENTE QUANDO OS ELÉTRONS OCUPAM O MESMO ORBITAL, OU SEJA, ELES PODEM TER O MESMO NÍVEL, SUBNÍVEL E ORBITAL E DIFEREM NO SPIN. EXEMPLO: 3s² NÍVEL II Resposta da questão 1: [B] 82Pb: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d10 4p6 5s² 4d10 5p6 6s² 4f14 5d10 6p² 82Pb+2: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d10 4p6 5s² 4d10 5p6 6s² 4f14 5d10 54Xe: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d10 4p6 5s² 4d10 5p6 82Pb+2: [Xe] 6s² 4f14 5d10 Resposta da questão 2: [A] 26 Fe: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d6 --------------------------------------------------------------------------------- 26 Fe: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d6 26 Fe+3: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d5 ------------------------------------------------------ 16 S: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p4 16 S-2: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 Resposta da questão 3: [C] 24Cr: [Ar]4s13d5 ---------------------------------------------------------------- 29Cu: [Ar]4s13d10 ------------------------------------------------------------------ 30 Zn = 1s², 2s², 2p6, 3s², 3p6 , 4s² , 3d10 30Zn: [Ar]4s23d10 Resposta da questão 4: [C] 10 Ne: 1s² 2s² 2p6 Elétrons distribuídos em 2 níveis de energia e apresentando a última camada com 8 elétrons (todos emparelhados = subníveis completos). 15 P: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p3 Elétrons distribuídos em 3 níveis de energia e apresentando a última camada com 5 elétrons (3 elétrons desemparelhados). Resposta da questão 5: [A] I. Falsa. A camada de valência do vanádio não possui três (3) elétrons, mas sim dois (2), porque a camada de valência é a mais externa, e não a mais energética. Veja pela distribuição eletrônica dos 23 elétrons em ordem de energia do vanádio que o subnível mais externo é o 4s2 e o mais energético é o 3d3: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3. II. Verdadeira. Possui onze (11) elétrons na terceira camada eletrônica: 3s2 3p6 3d3 (2 + 6 + 3 = 11). III. Falsa. Os quatro números quânticos para os elétrons da última camada não são : 3 ; 2 ; 0 ; + ½. Se é a última camada, é a camada mais externa, ou seja, refere-se ao 4s2 , cujos números quânticos são: 4; 0; 0 ; + ½. Os valores apresentados na afirmativa são os números quânticos do subnível mais energético, 3d3. IV. Verdadeira. A camada de valência do vanádio possui dois (2) elétrons, conforme explicado no item I. Resposta da questão 6: [B] I. O número quântico principal (n) é um número inteiro que identifica os níveis ou camadas de elétrons. verdadeiro II. Um orbital está associado ao movimento de rotação de um elétron e é identificado pelonúmero quântico "spin". Falso. Movimento de rotação é o spin III. Os subníveis energéticos são identificados pelo número quântico secundário (l), que assume os valores 0, 1, 2 e 3. Verdadeiro IV. Os elétrons descrevem movimento de rotação chamado "spin", que é identificado pelo número quântico de "spin" (s), com valores de -l até +l. Falso. Os valores de -l a + l identifica os orbitais. Resposta da questão 7: [C] n = 4 ----- 4° nível de energia l = 0 ------ subnível s m = 0 ----- representa o único orbital s s = + 1\2 ----- sentido anti-horário 4s2 a) são quatro camadas de energia, pois n=4; (F) b) a distribuição eletrônica desse átomo é 1s2 - 2s2 - 2p6 - 3s2 - 3p6 - 4s2, ou seja, são 12 elétrons em orbitais p; (F) c) (V) d) 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 = 20 elétrons; (F) e) o penúltimo elétron desse átomo está no subnível s, ou seja, o secundário relacionado a ele é 0 também. Resposta da questão 8: [VVVFF] A – NÃO OBEDECE O PRINCÍPIO DE EXCLUSÃO DE PAULI ( 2e em um mesmo orbital com spins opostos) E NÃO OBEDECE A REGRA DE HUND (É PRECISO PREENCHER O MAIOR NÚMERO DE ORBITAIS VAZIOS COM e DE MESMO SPIN) B – NÃO OBEDECE A REGRA DE HUND ( É PRECISO PREENCHER O MAIOR NÚMERO DE ORBITAIS VAZIOS COM e DE MESMO SPIN) = ESTADO DE SIMETRIA E MENOR ENERGIA. C – OBEDECE O PINCÍPIO DE PAULI E A REGRA DE HUND. 0 0 A distribuição eletrônica em A está incorreta, porque não obedece ao Princípio de Pauli nem à Regra de Hund. 1 1 A distribuição eletrônica em C está correta, porque é o estado de menor energia. 2 2 A distribuição eletrônica em B está incorreta, porque obedece ao Princípio de Pauli, mas não obedece à Regra de Hund. 3 3 A distribuição eletrônica em B e C está correta, porque obedece ao Princípio de Pauli e à Regra de Hund. 4 4 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 Resposta da questão 9: [C] Camada de valência do xenônio 2 6(Xe) : 5s 5p (8 elétrons). Camada de valência do flúor: 2 52s 2p (7 elétrons). Fórmula de Lewis do difluoreto de xenônio 2(XeF ) : A camada de valência do gás nobre (Xe) ficará com dez elétrons. Resposta da questão 10: [A] A terminação ICO significa que o íon apresenta, comparativamente, a maior valência. + + + 3 2 2 2 6 2 6 2 6 26 3 2 2 6 2 6 5 26 Fe (cátion férrico) Fe (cátion ferroso) Fe : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d Fe : 1s 2s 2p 3s 3p 3d Resposta da questão 11: [C] nível 1: completo 2 1s nível 2: completo 2 62s 2p nível 3: 8 elétrons 2 6 3s 3p nível 4: 2 elétrons 2 4s Assim, teremos a seguinte configuração eletrônica: 2 2 6 2 6 2 20 1s 2s 2p 3s 3p 4s 20 elétrons Ca = Resposta da questão 12: [B] Resposta da questão 13: [FVVVV] 13Al: 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p1 01 – 3 níveis de energia 02 – número de nêutrons: número de massa – número de prótons = 14 27 - 13 04 - 3s2 3p1 (3 elétrons no último nível de energia) 08 – elétron mais energético: 3p¹ ( n = 3; l = 1; m =-1 ; s = -1\2) -1 0 +1 16 – número atômico = número de prótons Resposta da questão 14: [C] Na (Z=11): 1s2, 2s2, 2p6, 3s1. Se é dito na questão: “...um certo elétron deste elemento se encontra no segundo nível de energia, num orbital p”. Então, verificamos a possibilidade: n= 2; porque o número principal é o número do nível que o elétron se encontra. l= 1; porque o subnível p é representado pelo número 1. m= -1; porque o número magnético no subnível p pode variar de -1 até +1 s=+1/2; o número de spin é bem relativo, nesse caso, por exclusão foi considerado como +1/2 Resposta da questão 15: FFFFVF 58X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p6 5s2 4d105p66s24f2 Afirmação 1 é falsa. O elemento 58 tem 2 elétrons no subnível f Afirmação 2 é falsa. O primeiro nível com elétrons no orbital d é o nível 3 Afirmação 4 é falsa. O isótopo desse elemento também tem 58 prontos e se sua massa for 142, ele terá 84 nêutrons. Massa – prótons = nêutrons (142 - 58 = 84) Afirmação 8 é falsa. Segundo o diagrama de Pauling, estão em ordem crescente de energia. Afirmação 16 é verdadeira. Ele possui dois elétrons no sexto nível de energia (o último nível deste átomo). Afirmação 32 é falsa. Se o l = 0, o subnível é s e só possui um orbital. Portanto, só pode ter número quântico magnético igual a zero ( m varia de -l a +l). NÍVEL III Resposta da questão 1: [A] Resposta da questão 2: [D] Resposta da questão 3: [C] O 17° PAR ELETRÔNICO CORRESPONDE AO 34° ELÉTRON, POIS EM CADA ORBITAL CABEM 2e. Portanto, temos 17 x 2 = 34. Resposta da questão 4: [E] O segundo nível de energia apresenta somente os subníveis s e p, ou seja, não existe “2d” e não é possível excitar elétrons para esse posição. Resposta da questão 5: [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. 25X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 26X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 27X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 Resposta da questão 6: [D] Para a resolução da questão, devemos fazer a distribuição eletrônica do Fe (Z=26): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 • 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 (cujo l = 2) POSSUI ORBITAIS QUE VARIAM vai de -2 até + 2. Resposta da questão 7: [D] 22Ti - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 22Ti+4 - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Não existem elétrons desemparelhados, portanto é diamagnético. 13 Al - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 13 Al+3 - 1s2 2s2 2p6 Não existem elétrons desemparelhados, portanto é diamagnético. 26 Fe - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 26 Fe+2 - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 Existem elétrons desemparelhados, portanto é paramagnético. 29 Cu - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 29 Cu - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 (forma excitada mais estável) 29 Cu+ - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 Não existem elétrons desemparelhados, portanto é diamagnético. Resposta da questão 8: [D] Resposta da questão 9: [E] 26X 38Y 20Z2+ 12A2+ 28G 26X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 (POSSUI e DESEMPARELHADOS – SUBNÍVEIS INCOMPLETOS – PARAMAGNÉTICO) 38Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p65s2 (NÃO POSSUI e DESEMPARELHADOS – SUBNÍVEIS COMPLETOS – DIAMAGNÉTICO) 20Z: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 20Z+2: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 (NÃO POSSUI e DESEMPARELHADOS – SUBNÍVEIS COMPLETOS – DIAMAGNÉTICO) 12A: 1s2 2s2 2p6 3s2 12A+2 : 1s2 2s2 2p6 (NÃO POSSUI e DESEMPARELHADOS – SUBNÍVEIS COMPLETOS – DIAMAGNÉTICO) 28G: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 (POSSUI e DESEMPARELHADOS – SUBNÍVEIS INCOMPLETOS – PARAMAGNÉTICO) Resposta da questão 10: [E] Teremos: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 Número de elétrons: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 + 4 = 34 Número de prótons = Número de elétrons = 34 Camada de valência: 4s2 4p4 (6 elétrons de valência); pertence à família 6A. O último elétron distribuído na camada de valência possui o número quântico magnético igual a + 1. +1 0 -1 A subcamada de menor energia, pertencente à camada de valência (4s2 4p4) é a 4s.
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