Atividade 1

Prévia do material em texto

CADERNO DE EXERCÍCIOS QUÍMICA GERAL 
AULA TEÓRICA 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Dra. Ana Carolina Tedeschi Gomes Abrantes 
EXERCÍCIOS AULA 1 DE QUÍMICA GERAL 
 
CONVERSA INICIAL 
Neste caderno de exercícios serão apresentados exercícios resolvidos passo a passo, visando uma maior sedimentação 
dos conteúdos abordados na Aula Teórica 1 da Rota de Estudos. 
Trataremos tanto dos conceitos da Disciplina de forma aplicada, quanto de conhecimentos básicos necessários as 
resoluções dos exercícios, conceitos esses que, embora não façam parte da disciplina, são vistos em outras disciplinas 
do Curso. 
Com isso acreditamos estar complementando o Material da Rota de Estudo, visando melhorar o desempenho do 
discente no que concerne ao aprendizado do conteúdo e a aplicação de conceitos. 
 
PARA CONSULTA 
 
 
 
Fonte: https://www.tabelaperiodica.org/wp-content/uploads/2016/12/Tabela-completa-5-algarismos-v3-dezembro-
2016.jpg 
 
 
 
 
 
3 
1) Utilizando a tabela periódica, indique qual a quantidade de prótons, elétrons e nêutrons dos elementos 
químicos bário e enxofre. 
 
 
Quando nos deparamos com um problema que relaciona a tabela periódica, primeiro precisamos verificar os dados 
informados por ela. Nesta tabela, o nome de cada elemento está escrito abaixo do símbolo. Assim, conseguimos 
verificar que o símbolo do bário é Ba e do enxofre é S. 
O número que se encontra acima do símbolo é o número atômico e corresponde à quantidade de prótons existentes 
em cada átomo do elemento. É importante ter em mente que a quantidade de prótons é a “digital” do elemento 
químico, eu seja, é o que define o tipo do elemento. Diferentes átomos de um mesmo elemento podem ter diferentes 
quantidades de nêutrons e elétrons, porém sempre terão a mesma quantidade de prótons. Respondendo à questão, 
portanto, o bário tem 56 prótons e o enxofre possui 16 prótons. 
Quando nos referimos aos elementos químicos na tabela periódica, consideramos que os átomos se encontram no 
estado neutro, ou seja, possuem a mesma quantidade de prótons e elétrons, estando equilibrado eletricamente. Dessa 
forma, o bário tem 56 elétrons e o enxofre possui 16 elétrons. 
O número que fica abaixo do nome do elemento químico é o peso atômico, ou massa atômica. Este número 
corresponde a somatória da massa de prótons e nêutrons existentes, em g/mol, considerando uma média ponderada 
dos isótopos existentes de cada elemento químico. Arredondando-se o valor da massa atômica para um número 
inteiro, temos o que chamamos de número de massa, o qual corresponde a somatória da quantidade de prótons e 
nêutrons existentes no átomo. Ou seja: 
número de massa = quantidade de prótons + quantidade de nêutrons 
ou 
quantidade de nêutrons = número de massa - quantidade de prótons 
Em relação aos elementos químicos solicitados na questão, verificamos na tabela periódica que a massa atômica do 
bário é 137,33. Portanto, o seu número de massa é 137. Uma vez que o bário possui 56 prótons, a quantidade de 
nêutrons deste elemento é 137-56 = 81. 
O mesmo pode ser considerado para o enxofre, o qual possui massa atômica igual a 32,06, equivalendo a uma massa 
atômica igual a 32. Uma vez que o enxofre possui 16 prótons, a quantidade de nêutrons deste elemento é 32-16 = 
16. 
Resumindo temos: 
 prótons elétrons nêutrons Bário 56 56 81 Enxofre 16 16 16 
 
 
 
 
 
 
4 
2) Indique qual a quantidade de prótons, elétrons e nêutrons do elemento químico ferro (26Fe56). 
 
 
Quando encontramos uma questão solicitando informações de um elemento químico com números em subscrito e 
em sobrescrito, consideramos o menor número como sendo o número atômico (quantidade de prótons) e maior 
número como o número de massa (quantidade de prótons + quantidade de nêutrons). 
 
Portanto, nesta questão, temos 26 como número atômico, correspondendo a quantidade de prótons. Como não há 
referência sobre a ionização do átomo (perda ou ganho de elétrons), o consideramos como neutro, contendo 26 
elétrons (mesma quantidade de prótons). 
 
O número de massa indicado é 56, então a quantidade de nêutrons é 56-26 = 30. 
 
Resumindo temos: 
 prótons elétrons nêutrons Ferro 26 26 30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
3) Indique qual o número atômico e o número de massa do elemento que possui 14 prótons, 14 elétrons e 14 
nêutrons. Utilize a tabela periódica para identificar o elemento químico. 
 
O número atômico é igual à quantidade de prótons, portanto, é igual a 14. 
O número de massa é a somatória da quantidade de prótons e de nêutrons, portanto é 14+14 = 28. 
Para identificarmos o elemento na tabela periódica, utilizamos sempre o número atômico. Os elementos estão 
dispostos horizontalmente em ordem crescente de número atômico. Seguindo a numeração, verificamos que o 
elemento químico é o silício (Si). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
4) Qual a quantidade de elétrons existentes nos íons Na1+ e O2-? 
 
 
Íon é um átomo que perdeu ou ganhou elétrons em relação ao seu estado neutro (de acordo com a tabela periódica). 
Esta variação é representada pelo número e pelo sinal indicados em sobrescrito após o símbolo do elemento químico. 
O sinal mais indica que o átomo perdeu elétron ficando com carga positiva, ou seja, possui mais prótons do que 
elétrons. Neste caso, o átomo torna-se um cátion (íon de carga positiva). 
 
O sinal menos indica que o átomo ganhou elétrons, assumindo carga negativa. Neste caso, o átomo torna-se um ânion 
(íon de carga negativa). 
 
A quantidade de elétrons no estado neutro é igual a quantidade de prótons, identificada pelo número atômico (menor 
número vinculado ao elemento na tabela periódica). Assim, o elemento sódio possui 11 elétrons e o elemento oxigênio 
8 elétrons. 
Na representação do cátion sódio, a questão indica a perda de 1 elétrons ficando 1+. Como o seu elemento neutro 
tem 11 elétrons, este íon possui então 11-1 = 10 elétrons. 
 
Para o ânion oxigênio, a questão indica o ganho de 2 elétrons, ficando 2-. Como o seu elemento neutro tem 8 elétrons, 
este íon possui então 8+2=10 elétrons. 
 
Interessante observar que os dois íons possuem 10 elétrons, mesmo sendo elementos distintos. Neste caso, podemos 
dizer que estes íons são isoeletrônicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
5) Escreva a distribuição eletrônica do bismuto e do seu ânion Bi3-. 
 
 
A distribuição eletrônica é realizada utilizando-se o diagrama de Linus Pauling (abaixo). 
 
 O preenchimento deve ser realizado na diagonal, conforme indicado pelas flechas. Os subníveis devem ser 
preenchidos, no máximo, conforme a tabela abaixo. 
 
subnível s p d f elétrons 2 6 10 14 
Para a distribuição, vai se preenchendo os subníveis com os elétrons máximos até atingir a quantidade de elétrons 
existentes no átomo, colocando no último subnível somente a quantidade necessária para se completar a quantidade 
de elétrons. 
No caso do bismuto, ele possui 83 elétrons no seu estado neutro, valor igual a quantidade de prótons (número 
atômico). Então, a distribuição é feita da seguinte forma: 
 
 
 
 
8 
 
 
 
 
9 
 
 
 
10 
 
Até aqui foram distribuídos 80 elétrons dos 83 totais. O próximo subnível é do tipo p e comporta 6 elétrons, mas como 
sobraram somente 3, preenchemos este subnível com o que restou. 
 
O diagrama é utilizado para fazer a distribuição de elétrons, porém a resposta deve ser dada escrevendo-se os 
subníveis na ordem do preenchimento e com os elétrons alocados em sobrescrito. Neste caso temos: 
 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p3 
 
É importante observar que a ordem de preenchimento corresponde ao aumento nos níveis de energia dos subníveis. 
Toda vez que for solicitada a distribuição sem se comentar sobre a ordem a ser escrita (ouse deixar claro que é na 
ordem de energia), deve-se manter esta sequência. 
 
Porém, se for solicitada a ordem por níveis (ou orbitais, ou espacial), deve-se reordenar os subníveis por números (que 
representam os orbitais). Veja abaixo: 
 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p3 
 
Toda esta descrição é referente ao elemento neutro e também deve ser realizada para um íon, pois primeiro 
precisamos conhecer a distribuição neutra para, então, incluir ou 
retirar elétrons. Esta modificação é sempre realizada no último 
subnível preenchido. 
 
No caso do Bi3-, ele recebeu 3 elétrons em relação ao seu estado 
neutro. 
 
 
Sua distribuição fica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 
4f14 5d10 6p6