Lista de Química: Teoria Atômica e Distribuição Eletrônica

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Universidade	Federal	de	Viçosa	
QMF100	–	Química	Geral	
Lista	2:	Teoria	atômica	e	distribuição	eletrônica	
1- Descreva a contribuição dos seguintes cientistas para o nosso conhecimento da estrutura atômica: 
J.J. Thomson, R. A. Millikan, Ernest Rutherford. 
• Thomson: Descobriu que a matéria era constituída de elétrons e determinou a razão 
carga/massa do e-: -1,76 x 108 C/g 
• Millikan: determinou a carga do elétron e conhecendo a razão massa/carga de Thompson 
determinou a massa do eletron. 
• Rutherford: descobriu que a carga positiva dos átomos está concentrada no núcleo (proton) e 
que a massa do próton é 1840 x a massa do e- (1,67 x 10-24 g) 
 
2- Para as afirmativas abaixo assinale (V) quando verdadeiras e, (F) falsas. Justifique as falsas. 
a. ( V ) Segundo J. Dalton, um composto tem uma combinação específica de átomos de mais 
de um elemento. Um elemento é uma substância formada por um único tipo de átomo. 
b. ( V ) A luz visível, aquela que nós humanos percebemos, corresponde, no espectro 
eletromagnético, apenas a uma pequena parte do espectro inteiro. 
c. ( V ) A cor da luz depende de sua frequência ou de seu comprimento de onda. A radiação 
de grande comprimento de onda tem frequência menor do que a radiação de pequeno 
comprimento de onda. 
d. ( F ) O princípio de Heisemberg afirma que, se quisermos conhecer a energia de um dado 
objeto macroscópico, devemos nos contentar com uma inexatidão relativamente grande na 
posição do objeto no espaço. 
Justificativa: na escala de massa de partículas atômicas (e não de objeto macroscópico), não 
podemos determinar exatamente a posição, a direção do movimento e a velocidade 
simultaneamente. 
e. ( V ) Os números quânticos n, 𝑙 e m𝑙 são todos inteiros, mas os valores a eles atribuídos não 
podem ser escolhidos aleatoriamente. 
f. ( F ) Em seu experimento E. Rutherford observou que a maioria das partículas alfa, 
lançadas contra a lâmina de ouro muito delgada sofria desvios com ângulos maiores que 90º. 
Justificativa: a maioria das partículas alfa lançadas contra a lâmina de ouro passavam direto, 
o que sugeria que o átomo 
g. ( F ) Dois elétrons, no máximo, podem ocupar um orbital. Quando dois elétrons ocupam 
um mesmo orbital seus spins devem estar desemparelhados. 
Justificativa: em um mesmo orbital os elétrons devem estar emparelhado (com spins 
opostos) 
h. ( F ) A última camada eletrônica dos átomos constituintes do elemento químico, de número 
atômico 24, apresenta dois elétrons com spins diferentes. 
Justificativa: Cr→[Ar]3d54s1 
↓ 
 
 
3- Em relação aos átomos dos elementos X e Y, sabe-se que: 
a) X4+ tem 40 elétrons 
b) X e Y são isóbaros 
c) Y tem número de massa 101 
Qual o número de nêutrons do átomo X? 
Considerando o átomo neutro X!! , A= P+N e Z=P temos: 
X!!
4+ (perdeu 4e-) logo o átomo neutro é X!! (40e- + 4e- = 44e- = № de P = Z) → X!!! 
 
Nx = 57 
4- O elemento químico B possui 20 nêutrons, é isótopo do elemento químico A, que possui 18 
prótons, e isóbaro do elemento químico C, que tem 16 nêutrons. Com base nessas informações, 
indique os números atômicos de A, B e C. 
ZA =18 ZB =18 ZC = 20 
 
5- Sobre os orbitais atômicos responda: 
I) Faça um desenho da superfície limite que corresponde aos orbitais 1s, 2p, e 3d. 
II) Quantos orbitais existem em subcamadas com: a) l = 0, b) l = 2, c) l = 1, d) l = 1 e d) l = 
3? Resposta: a) 1; b) 5; c) 3 e d) 7 
III) Quais são os números quânticos principal e de momento angular do orbital, para cada 
um dos seguintes orbitais: a) 6p, b) 3d, c) 2p, d) 5f? Resposta: a) n = 6, l = 1; b) n = 3, l 
= 2; c) n = 2, l = 1 e d) n = 5, l = 3 
IV) Para cada um dos orbitais do item (III) dê os valores possíveis do número quântico 
magnético. 
a) l = 1, ml = -1, 0, 1 (três orbitais) 
b) l = 2, ml = -2, -1, 0, 1, 2 (cinco orbitais) 
c) l = 1, ml = -1, 0, 1 (três orbitais) 
d) l = 3, ml = -2, -1, 0, 1, 2 (cinco orbitais) 
V) Quantos elétrons no total podem ocupar (a) os orbitais 4p; (b) os orbitais 3d; (c) o orbital 
1s; (d) os orbitais 4f? Resposta a) 6; b) 10; c) 2 e d) 14 
VI) Quantos elétrons podem ter os seguintes números quânticos em um átomo? a) n = 2, l = 
1; b) n = 4, l = 2, ml = -2; c) n = 2; d) n = 3, l = 2, ml = +1. Resposta a) 6; b) 2; c) 8 e d) 
2 
 
6- Resolva as questões abaixo: 
I. Usando o diagrama de Linus Paulling escreva a configuração eletrônica dos íons: 
a) Al3+; b) Sb(V); c) Cu(II); d) Sn2+. 
a) [Ne] 
b) [Kr]4d10 
c) [Ar]3d9 
d) [Kr]4d105s2 
II. Diga o número de elétrons de valência de cada um dos seguintes elementos: 
a) N, b) Ag, c) Nb e d) W. Resposta a) 5; b) 11; c) 5 e d) 20 
III. Para cada elemento diga se é diamagnético ou paramagnético: 
a) prata; b) berílio; c) antimônio e d) gálio. Resposta a) ; b) ; c) e d) 2 
 
7- Escreva a configuração eletrônica dos átomos no estado fundamental usando a notação 
condessada (ou notação do cerne do gás nobre) e diga se são paramagnéticos ou diamagnéticos. 
isóbaro
A=P+N
N=101-44=57
a) Magnésio; Resposta: [Ne] 3s2 
b) Titânio; Resposta: [Ar] 3d2 4s2 
c) Cromo; Resposta: [Ar] 3d5 4s1 
d) Cobalto: Resposta: [Ar] 3d10 4s1 
 
8- Determine se as seguintes configurações eletrônicas representam o estado fundamental ou um 
estado excitado do átomo em questão: 
 
a) excitado; b) excitado (pois um elétron está com spin contrário o que confere uma instabilidade ao 
átomo); c) excitado e d) fundamental 
 
9- As seguintes configurações de camada de valência são possíveis para um átomo neutro. Que 
elementos e que configuração correspondem ao estado fundamental? 
 
 
a) excitado, b) excitado, c) excitado e d) fundamenta (Germano) 
 
10- Que elementos têm as seguintes configurações eletrônicas no estado fundamental: 
a) [Kr] 4d10 5s2 5p4; 
b) [Ar] 3d3 4s2; 
c) [He] 2s2 2p2 
d) [Rn] 7s2 6d2 
a) telúrio; b) vanádio; c) carbono e d) tório 
 
11- As torcidas vêm colorindo cada vez mais os estádios de futebol com fogos de artifício. Sabemos 
que as cores desses fogos são devidas à presença de certos elementos químicos. Um dos mais 
usados para obter a cor vermelha é o estrôncio (Z = 38), que, na forma do íon Sr+2, tem a seguinte 
configuração eletrônica: 
 
a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 
b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 
c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p65s2 5p2 
d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d2 
e) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 5s2 
 
O estrôncio, na forma neutra, (Z= 38) possui 38 elétrons, que na distribuição do diagrama é: 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 
Na forma do íon Sr+2: perdeu 2 elétrons, e estes são retirados na camada de valência (5s2), 
portanto, a distribuição eletrônica do estrôncio na forma iônica Sr+2 será: 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 
 
a)
c)
b)
d)
a) 
c) 
b) 
d) 
12- Para os elétrons do átomo de nitrogênio (Z = 7), a distribuição correta, no estado fundamental, 
é: 
 
Letra (e) nitrogênio (Z = 7) 1s2 2s2 2p3 
É a alternativa que segue a regra de Hund (publicada, em 1927, pelo físico alemão Friedrich 
Hermann Hund (1896-1997) conhecido por seu trabalho sobre a estrutura eletrônica de átomos e 
moléculas). Essa regra, juntamente com o princípio da exclusão de Pauli, é utilizada no princípio da 
construção (distribuição dos elétrons nos diagramas de orbitais). Dessa forma, os orbitais são 
preenchidos elétron a elétron (nunca adicionando dois elétrons por vez e com mesmo spin no 
orbital). Se mais de um orbital em uma subcamada estiver disponível, adiciona-se elétrons com 
spins paralelos aos diferentes orbitais daquela subcamada até completá-la, antes de emparelhar dois 
elétrons em um dos orbitais. 
 
13- Sabendo que um elemento que apresenta todos os elétrons emparelhados em seus orbitais é 
diamagnético e o que apresenta elétrons desemparelhados é classificado como paramagnético, faça 
a distribuição eletrônica em orbitais e estabeleça essa classificação para os seguintes elementos: 
a) prata; (Z = 47) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10 
b) berílio; (Z= 4) 1s2 2s2 
c) antimônio:(Z= 51) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p65s2 4d105p3 
d) gálio: (Z= 31) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1 
 
14- Quais são os valores compatíveis, respectivamente, com os números quânticos principal, 
momento angular, magnético e spin do elétron mais energético do átomo de número atômico 31, no 
estado fundamental? 
gálio: (Z= 31) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1 
(elétron mais energético: o último elétron do último subnível do diagrama, no caso o 4p1) 
Número quântico principal: n=4 (corresponde ao nível de energia) 
Número quântico momento angular ou secundário: l= 1 (s=0; p=1; d=2; f=3) 
Número quântico magnético: m= -1 Ó__ ____ ____ 
 -1 0 +1 
Número quântico spin: +½ 
 
15- O modelo atômico de Bohr, apesar de ter sido considerado obsoleto em poucos anos, trouxe 
como principal contribuição o reconhecimento de que os elétrons ocupam diferentes níveis de 
energia nos átomos. O reconhecimento da existência de diferentes níveis na eletrosfera permitiu 
explicar, entre outros fenômenos, a periodicidade química. Modernamente, reconhece-se que cada 
nível, por sua vez, pode ser subdividido em diferentes subníveis. Levando em consideração o 
exposto, assinale a alternativa correta. 
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. 
(Z= 25) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 
(Z= 26) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 
(Z= 27) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 
(Z= 28) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 
b) Os três níveis de mais baixa energia podem acomodar no máximo, respectivamente, 2, 8 e 8 
elétrons. (Falsa: 2, 8, 18) 
c) O terceiro nível de energia é composto por quatro subníveis, denominados s, p, d e f. (Falsa: 
s, p e d apenas) 
d) O que caracteriza os elementos de números atômicos 11 a 14 é o preenchimento sucessivo 
de elétrons no mesmo nível e no mesmo subnível. (Falsa: mesmo nível (3) mas em subníveis 
diferentes (s e p): 
(Z= 11) 1s2 2s2 2p6 3s1 
(Z= 12) 1s2 2s2 2p6 3s2 
(Z= 13) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 
(Z= 14) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 
e) Os elementos de números atômicos 10, 18, 36 e 54 têm o elétron mais energético no mesmo 
nível, mas em diferentes subníveis. (Falsa: para os 4 elementos citados, o elétron mais 
energético encontra-se em níveis diferentes) 
(Z= 10) 1s2 2s2 2p6 
(Z= 18) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 
(Z= 36) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 
(Z= 54) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 
 
16- Sendo o subnível 4s1 (com um elétron) o mais energético de um átomo, podemos afirmar que: 
 
I. O número total de elétrons desse átomo é igual a 19; Verdadeira: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 (Z= 
19) 
II. Esse apresenta quatro camadas eletrônicas; Verdadeira: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 
III. A configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 Falsa: não há o subnível 3d 
 
a- Apenas a firmação I é correta. 
b- Apenas a firmação II é correta. 
c- Apenas a firmação III é correta. 
d- As afirmações I e II são corretas. 
 
17- 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 Fe2+, um íon indispensável para a sustentação da vida dos mamíferos, pois está diretamente 
relacionado com a respiração desses animais. Esse conjunto descrito corresponde a: 
(considere o primeiro elétron com spin +1/2) 
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} 
Fe (Z= 26) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 
 
Fe2+ (Z= 26) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 (como há a perda de 2 elétrons, e estes são “retirados” da 
camada de valência – os mais externos – não há o nível 4, portanto a distribuição eletrônica fica 
assim: 
 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 E subcamada mais energética 
n= 3 
ℓ = 2 (s=0; p=1; d=2; f=3) 
m= +2 Óâ Óâ Óâ Óâ Óâ 
 -2 -1 0 +1 +2 
S= - ½ 
 
Para os elétrons da subcamada mais energética do Fe2+, não há o orbital “-3”