03.2 Números quânticos e distribuição eletrônica exercícios

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QUÍMICA GERAL 
 
Prof. Éderson 
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Aluno(a): ___________________________________________ 
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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 4p2? 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) 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 7) 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) 
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Questão 8) 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 9) 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 10) 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 
a) I e IV b) I, II e V c) III, IV e V d) I, II, IV e V 
 
Questão 11) 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 12) A configuração eletrônica do átomo de Selênio no estado fundamental é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 
3d10 4p4. 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. 
 
 
 
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Respostas 
 
Questão 1) d. 
Resolução: 4p2 
n=4;(pois é a camada 4) 
l = 1; (o subnível "p" vale 1) 
ml = 0; (o último elétron está no orbital 0) 
 
ms = +1/2; (porque a seta do último elétron está pra cima) 
 
Questão 2) d 
Resolução: 
Distribuição eletrônica de B (Z=5): 1s2 2s2 2p1 
n = 2; l = 1; m = -1; s = - 1/2 
 
Questão 3) 24 (08 + 16) 
Resolução: 
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. 
Resolução: 
Distribuição eletrônica do Cloro (Z=17): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 
O elétron mais energético está em 3p5 
n=3; l=1; m=0 
 
Questão 5) Distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 
1º Elétron: n=4; l=0; m=0; s=-1/2. 
2º Elétron: n=4; l=0; m=0; s=+1/2. 
 
Questão 6) 
a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 
b) Número Atômico (Z) = 19; Símbolo: K. 
c) 2 + 2 + 2 + 1 = 7. 
d) 6 + 6 = 12. 
e) 0. 
 
Questão 7) d. 
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 vai de -2 até 2. 
 
 
 
Questão 8) e. 
Resolução: O elétron de diferenciação é o último elétron preenchido na eletrosfera. Veja qual é: 
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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 9) 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 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 estáno terceiro nível. 
- Para o número quântico secundário (l): 
O l será 2 porque esse é o valor atribuído para o subnível d. 
 
Questão 10) 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 4p5, informação necessária para o julgamento 
de cada afirmativa: 
 
I- Verdadeira: porque o subnível mais energético é o 4p5, que pertence ao 4º nível. 
 
II- Verdadeiro: Na camada de valência do Bromo, temos o subnível 4s2 (que apresenta um orbital apenas, 
estando ele com 2 elétrons) e o subnível 4p5 (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 4s2 e 4p5. 
Somando os elétrons dos dois subníveis, temos nessa camada sete elétrons. 
 
IV- Verdadeira: O subnível p apresenta três orbitais, que possuem cinco elétrons (4p5). 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. 
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V- Verdadeira Azimutal é o número quântico secundário, que atribui ao subnível p o valor 1. Como o 
subnível mais energético do exercício (4p5) apresenta cinco elétrons, todos eles têm número quântico 
azimutal 1. 
 
Questão 11) 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 5s1. Com isso, o número atômico é determinado quando 
realizamos a distribuição eletrônica até atingir 5s1: 
Somando os elétrons utilizados, chegamos ao número 37. 
 
Questão 12) Letra c. Analisando a distribuição eletrônica, percebemos que o subnível mais energético é o 
4p4. 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 
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 -1. 
 
 
 
- 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.