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Lista de Exercícios 5 – Química Estrutural 1. Descreva as características de um orbital s, um orbital p e um orbital d. Quais dos seguintes orbitais não existem? 1p, 2s, 2d, 3p, 3d ou 3f? ORBITAL S: sem nó, formato esférico, l=0, 1 orbital; ORBITAL P: um nó, formato de halteres, l=1, 3 orbitais; ORBITAL D: dois nós, formato de trevo de 4 folhas, l=2, 5 orbitais 3 f não existe! 2. Descreva os 4 números quânticos usados para caracterizar um elétron em um átomo. Número quântico principal (n): indica a camada em que o elétron se encontra e a distância média do elétron ao núcleo do átomo (1,2,3,4,...) Número quântico secundário (l): especifica o subnível e a forma dos orbitais, os valores variam de 0 a (n-1) Número quântico magnético (ml): especifica a orientação permitida para uma nuvem eletrônica no espaço; pode assumir valores inteiros de –l, passando por zero, até +l Número quântico de spin (ms): mostra o sentido da rotação do elétron; por convenção pode ser +1/2 ou -1/2 3. Qual dos números quânticos (n, l, ml, ms) determina: (a) a energia de um elétron em um átomo; n (b) o tamanho de um orbital; ml (c) o formato de um orbital; l (d) a orientação do orbital no espaço; ms 4. Um elétron em um certo átomo está no nível quântico n=2; indique os possíveis valores de l e de ml. l=0 ou 1, ml=-1, 0, +1 5. Um elétron em um certo átomo está no nível quântico n=3. Indique os possíveis valores de l e de ml. l=0 a 2; ml= -2, -1, 0, +1, +2 6. Dê os valores dos 4 números quânticos de um elétron nos seguintes orbitais: (a) 2p n=2, l=1, ml=-1, 0 +1 (b) 3s n=3, l=2, ml=0 (c) 5d n=5, l=4, ml=-2,-1,0,+1,+2 (d) 4p n=4, l=3, ml=-1,0,+1 (e) 3d n=3, l=2, ml=-2,-1,0,+1,+2 7. Qual é a diferença entre os orbitais px e py? São as formas geométricas dos orbitais p, em px, as duas esferas são orientadas no eixo x e em py, no eixo y. 8. Indique todas as orientações espaciais possíveis para a subcamada de número quântico secundário l=3. -3, -2,-1,0,+1,+2,+3 9. Faça um esquema de todos os orbitais permitidos nos primeiros 4 níveis de energia principais do átomo de hidrogênio. Designe os orbitas pelo tipo, s ou p. 10. Descreva o formato dos orbitais s, p e d. Como esses formatos podem ser relacionados com os números quânticos n, l e ml? s= sem nódulos, p=1 nó, d=2 nós. l seria o número de nós, n é l+1 e com o número de l sabemos os possíveis valores de ml (-l, 0, +l) 11. Escreva as configurações eletrônicas nos estados fundamentais para B, V, Ni, As, I, Au, Ge, Fe, Zn, Ni, W B= 1s2, 2s2, 2p1 V=1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d3 Ni=1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d8 As=1s2,2s2,2p6,3s2,3p6,4s2,3d10, 4p3 12. Use o diagrama de energia para ilustrar o que acontece quando um átomo de oxigênio ganha dois elétrons. 13. Quais são os possíveis valores de l para a camada de n=6? De 0 a 5 14. Dê a configuração da camada de valência (configuração simplificada), e desenhe o diagrama de orbitais simplificados para ela, nos seguintes átomos: (a) Mg, (d) Na (g) P (b) Br (e) Al (h) Rb (c) Ga (f) Ge (i) Se 15. Escolha o maior átomo de cada par: (a) Mg ou S; Mg (b) As ou Bi; Bi (c) Al ou Ar; Al (d) Tl ou In; mesmo tamanho (e) Sn ou Sb; Sn 16. Ordene em ordem crescente de tamanho: N-3, Mg+2, Na+, Ne, F- e O-2 17. Determine o átomo com maior energia de ionização em cada par: (a) B ou N; N (b) Se ou S; S (c) Cl ou Ge; Cl (d) Li ou Rb; Li (e) Al ou F; F (f) F ou C; F 18. Escolha o átomo com afinidade eletrônica mais exotérmica em cada par: (a) I ou Br; Br (b) Ga ou As; As (c) S ou As; S (d) Si ou N; Si
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