Descobertas na Química: Novas Estruturas de Carbono e Urânio

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Correta
As certezas estão aí para serem desafiadas: um estudo conduzido pelo cientista alemão Moritz Malischewski, da Universidade Livre de Berlim, foi capaz de sintetizar artificialmente uma nova estrutura do carbono, que realiza seis ligações com outros átomos. A descoberta traz novidades para a química orgânica, já que o carbono era considerado um elemento capaz de fazer apenas quatro ligações.
Com base na informação acima, por que esta descoberta mudará os livros de química?
I. O artigo não discorda dos livros de química, uma vez que a distribuição eletrônica de Linus Pauling para o átomo de carbono é 1s2 2s2, faltando seis elétrons para completar o octeto.
II. O carbono possui quatro elétrons na camada de valência e requer quatro elétrons para adquirir configuração de gás nobre e não seis como indica o artigo.
III. O carbono tende a perder quatro elétrons para obter configuração mais estável, sendo assim, pode fazer quantidades distintas de ligações.
IV. O carbono faz ligações covalentes compartilhando quatro pares de elétrons, não sendo possível, pelo modelo atual (regra do octeto), realizar 6 ligações.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
Sua resposta
As afirmativas II e IV estão corretas.
A alternativa correta é:As afirmativas II e IV estão corretas. A afirmação I está incorreta, a distribuição eletrônica de Linus Pauling do átomo de carbono é 1s2 2s22p2. A afirmação II está correta, o carbono possui quatro elétrons na camada de valência e requer 4 elétrons para adquirir configuração de gás nobre e não seis, como indica o artigo. A afirmação III está incorreta, o carbono não perde quatro elétrons, mas os compartilha em ligações covalentes para completar a regra do octeto. A afirmacão IV está correta, o carbono faz 4 ligações covalentes, compartilha quatro pares de elétrons da camada de valência, ou seja, a regra do octeto não explica o carbono fazer seis ligações.
 uso mais difundido é a produção de bombas atômicas, mas o urânio (símbolo: 92U) também serve a fins mais pacíficos na geração de energia elétrica, como combustível em reatores. A maior parte do urânio encontrado na natureza não tem tanto potencial energético. Das três variações do metal – classificados pelo número de nêutrons de seu núcleo – o mais abundante é o U-238, que também é o mais pobre. O único que tem poder de se fissionar (se quebrar e, assim, gerar energia) é o U-235, que representa menos de 1% de todo o urânio retirado das minas.
O processo de enriquecimento consiste em concentrar a porção de U-235 no urânio bruto, diminuindo a quantidade do metal pobre. O resultado é tão poderoso que apenas alguns gramas de urânio enriquecido (figura) substituem toneladas de carvão no fornecimento de energia.
Figura: O elemento químico urânio.
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Urânio. Acesso em: 30 maio 2017.
 
A partir das informações descritas no artigo, analise as assertivas a seguir:
 
I. O átomo de urânio possui número atômico igual a 92, ou seja, 92 prótons.
II. O artigo indica que há três isótopos naturais do urânio, sendo os mais abundantes o U238 e o U235.
III. A massa atômica do urânio é 238 u, que corresponde a massa atômica do isótopo mais abundante, o U238.
IV. Apenas o U235 pode ser usado como combustível em indústrias nucleares.
Assinale a alternativa que apresenta apenas as assertivas corretas.
Sua resposta
Apenas as afirmativas I, II e IV estão corretas.
A alternativa correta é: Apenas as afirmativas I, II e IV estão corretas. I. CORRETA. O átomo de urânio possui número atômico igual a 92, o número atômico corresponde ao número de prótons. II. CORRETA. Uma espécie que possui o mesmo número de prótons, porém, massas atômicas distintas, é chamada de isótopos, e os mesmos diferem pelo número de nêutrons, tal como afirma o artigo. III. INCORRETA. A massa atômica do urânio é 238 u, por ser a média ponderada da massa de cada isótopo e sua porcentagem isotópica, ou seja, menos de 1% para o U235 e 99% para o U238. IV. CORRETA. O U238 não possui propriedade de fissão nuclear, sendo apenas o U235 usado como combustível em indústrias nucleares.
uestão 3Errada
"A partir do desenvolvimento da mecânica quântica e da resolução da equação de Schrödinger, compreendeu-se a relação entre as propriedades químicas dos elementos e a sua estrutura eletrônica. Com as evidências experimentais de que os elétrons se comportam como onda e também como partícula, além do fato de que a energia é quantizada, tornou-se possível explorar o mundo microscópico em sua intimidade, descobrindo-se a causa das propriedades muitas vezes observadas no nosso mundo macroscópico."
DUARTE, H. A. Cadernos temáticos de Química Nova na Escola, n. 4, 2001.
Sobre a distribuição eletrônica e as ligações químicas, analise as afirmações a seguir.
I. A camada de valência de um átomo define suas propriedades e, por consequência, como ele estará ligado a outros elementos.
II. Elementos com elevada afinidade eletrônica tendem a receber elétrons facilmente e, em reações com elementos com baixa energia de ionização, tendem a formar ligações covalentes.
III. Ligações iônicas não levam à formação de moléculas e, sim, pares de cátions e ânions arranjados em um retículo tridimensional.
Estão corretas:
Sua resposta
III, apenas.
Sobre a distribuição eletrônica e as ligações químicas: I. A camada de valência de um átomo define suas propriedades e, por consequência, como ele estará ligado a outros elementos. CORRETA. II. Elementos com elevada afinidade eletrônica tendem a receber elétrons facilmente e, em reações com elementos com baixa energia de ionização, tendem a formar ligações covalentes. INCORRETA, poisessas são ligações iônicas. III. Ligações iônicas não levam à formação de moléculas e, sim, pares de cátions e ânions arranjados em um retículo tridimensional. CORRETA.
Questão 4Correta
Constantemente, é necessário identificar quais substâncias são iônicas (ligações iônicas), moleculares (ligações covalentes) e metálicas (ligações metálicas). Cada uma dessas categorias tem certas propriedades particulares, adequadas em certas aplicações. Nesse contexto, associe o tipo de ligação química dado pela Coluna A com a respectiva característica dos átomos que se ligam, dada pela Coluna B.
	Coluna A
	Coluna B
	I. Ligação iônica
	1. O átomo de metal perde elétrons tornando-se cátion, enquanto o átomo de não metal ganha elétrons tornando-se ânion.
	II. Ligação covalente
	2. Na ligação metálica os átomos formam estrutura do mar de elétrons em que essas partículas negativas possuem grande liberdade de movimento.
	III. Ligação metálica
	3. Átomos de não metais ligam-se entre si ou átomo de hidrogênio se liga a um átomo de não metal.
Agora, assinale a alternativa que contém a sequência correta da associação.
Sua resposta
I-1; II-3; III-2
Alternativa correta: I-1; II-3; III-2. Na ligação iônica o átomo de metal perde elétrons tornando-se cátion, enquanto o átomo de não metal ganha elétrons tornando-se ânion. Na ligação covalente os átomos de não metais ligam-se entre si ou átomo de hidrogênio se liga a um átomo de não metal. Na ligação metálica os átomos de metais formam estrutura do mar de elétrons em que essas partículas negativas possuem grande liberdade de movimento.
Questão 5Errada
O modelo atômico adotado hoje foi elaborado, em sua primeira versão, em 1911, pelo físico neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937), na Universidade de Manchester, na Inglaterra. Rutherford disparou partículas alfa – uma das formas de radioatividade – contra uma placa de ouro muito fina. A maioria das partículas atravessou o metal, mas algumas poucas foram rebatidas. O cientista percebeu que havia algo duro, um caroço que bloqueava a radiação. O tal caroço, supôs, era o núcleo do átomo.
 
Complete as lacunas a seguir:
 
Rutherford propôs um modelo alternativo ao de Thomson, sendo o átomo composto por um núcleo contendo partículas _____________ denominadas prótons, rodeado por partículas negativas denominadas _____________.  Rutherford ainda observou que praticamente todaa massa do átomo estava no núcleo, então ele e seus colaborados propuseram que haviam unidades subatômicas neutras e com massa que evitavam a repulsão e posteriormente foram denominadas _____________.
Agora, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
Sua resposta
negativas - elétrons - nêutrons.
A alternativa correta indica: positivas - elétrons - nêutrons.   Rutherford propôs um modelo alternativo ao de Thomson, sendo o átomo composto por um núcleo contendo partículas positivas denominadas prótons rodeado por partículas negativas denominadas elétrons. Rutherford ainda observou que praticamente toda a massa do átomo estava no núcleo, então, ele e seus colaborados propuseram que haviam unidades subatômicas neutras e com massa que evitavam a repulsão denominados nêutrons.
Questão 1Errada
A distribuição eletrônica dos átomos segue o diagrama abaixo. Esse diagrama ficou conhecido erroneamente como diagrama de Linus Pauling. Embora Pauling tenha sido um grande cientista, ele não participou da elaboração desse diagrama, que, corretamente, devemos chamá-lo de diagrama de distribuição eletrônica.
Tendo a distribuição eletrônica do átomo de silício , complete a sentenças abaixo.
O número quântico principal (n) para o átomo de silício é ___. Os números quânticos de momento angular () são _______________. Já os números quânticos magnéticos () para o orbital mais energético são _________. Osspins de cada orbital preenchido com 2 elétrons são:.
Sua resposta
3; 0, 1 e 2; -2, -1, 0, +1 e +2.
O número quântico principal (n) para o átomo de silício é 3. Os números quânticos de momento angular () são 0 e 1. Já os números quânticos magnéticos () para o orbital mais energético são -1, 0 e +1. Os spins de cada orbital preenchido com 2 elétrons são:.
Correta
Em uma molécula, os ângulos podem variar, levando a diferentes geometrias moleculares. Um modelo que serve para prever a geometria de uma molécula é baseado na repulsão dos pares de elétrons das camadas de valência (RPECV), em quea geometria depende do número de ligantes e também do número de pares de elétrons que não participam de ligações (isoladas) no átomo central da molécula.
Fonte: elaborada pelo autor
Sobre geometria de algumas moléculas, podemos dizer que:
I.A molécula  apresenta geometria piramidal trigonal.
II. A molécula  apresenta geometria piramidal de base quadrada.
III. A molécula  apresenta geometria trigonal planar.
Com base na figura acima e em seu conhecimento a respeito deestruturas de Lewis, estão corretas:
Sua resposta
I, II e III.
Com base nafigura dessa questão e em seu conhecimento a respeito dasestruturas de Lewis, estão corretas: I. A molécula  apresenta geometria piramidal trigonal: 5 pares de ligação, nenhum par de elétrons isolados. II. A molécula  apresenta geometria piramidal de base quadrada: 5 pares de ligação, 1 par de elétrons isolados. III. A molécula  apresenta geometria trigonal planar: 3 pares de ligação, nenhum par de elétrons isolados.
Errada
A distribuição eletrônica dos átomos consiste em alocar elétrons em camadas e orbitais. Inicia-se pelo nível de energia mais baixo e, então, passa-se para o próximo nível. Utiliza-se como guia o diagrama de distribuição de energia a seguir.
Tendo como base a distribuição eletrônica , podemos dizer que ela se refere a:
I.um elemento com elétrons até a quarta camada;
II. um elemento com 35 elétrons;
III. um elemento com 7 elétrons na camada de valência.
Estão corretas:
Sua resposta
II e III, apenas.
Com a distribuição eletrônica , podemos somar os expoentes e saber que o elemento químico possui 35 elétrons. Podemos ver que a camada mais externa éa quarta e, contando os elétrons dessa camada (7), saberos elétrons da camada de valência. Portanto, as afirmativas I, II e III estão corretas.