Quantos elétrons existem em um elemento com a seguinte configuração eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2?

– 161 1. Considerando-se um átomo que apresente número de massa igual ao dobro do número atômico, é correto afirmar que a) possui mais elétrons do que nêutrons. b) possui a mesma quantidade de elétrons, nêutrons e prótons. c) possui duas vezes mais prótons do que nêutrons. d) possui duas vezes mais nêutrons do que prótons. e) o número atômico é o dobro do número de nêutrons. 2. São dados três átomos distintos A, B e C. O átomo A tem número atômico 35 e número de massa 80. O átomo C tem 47 nêutrons, sendo isoeletrônico de A. Os átomos A e B têm o mesmo número de nêutrons e os átomos B e C têm o mesmo número de massa. Determine o número de prótons do átomo B. 3. (UNESP-SP – MODELO ENEM) – De acordo com o modelo atômico atual, prótons e nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron. RESOLUÇÃO: P = (– 1/3) + 2 (+ 2/3) = + 1 N = (+ 2/3) + 2(– 1/3) = 0 Resposta: C MÓDULO 1 ESTRUTURA DO ÁTOMO: CONCEITOS BÁSICOS RESOLUÇÃO: A = 2Z = Z + N 2Z – Z = N ∴ Z = N np = ne Resposta: B RESOLUÇÃO: 80 35 A B C (N = 47) – A e C são isoeletrônicos (igual número de elétrons; como são átomos, igual número atômico). – Número atômico de C = 35 – Número de massa de C e B = 35 + 47 = 82 – Número de nêutrons de A e B = 80 – 35 = 45 – Número de prótons de B = 82 – 45 = 37 Próton Nêutron a) d, d, d u, u, u b) d, d, u u, u, d c) d, u, u u, d, d d) u, u, u d, d, d e) d, d, d d, d, d FRENTE 1 – QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA CONV_3S_C1EX_QUIM_A_ALICE_2013 19/09/12 15:52 Página 161 1. O tecnécio (Z = 43) é um elemento artificial, sendo seus isótopos radioativos, entre eles 99Tc. Este radioisótopo emite radiação gama, com tempo de meia vida de 6,02 h, características que permitem seu uso em medicina nuclear diagnóstica, possibilitando imagens cin - tilográficas de alta resolução. A série dos lantanídeos é constituída de 15 metais quimicamente muito parecidos, entre eles, o cério (Z = 58), um componente usado em ligas para a limpeza do aço e para melhorar o desempenho de catalisadores, filtros e escapamentos dos auto mó veis. Sobre a configuração eletrônica do tecnécio e do cério, escreva para cada um deles: a) a ordem energética; b) a ordem geométrica; c) o número de elétrons da camada de valência. 2. Um átomo no estado fundamental tem somente um nível de energia contendo 32 elétrons e 5 elétrons na ca mada de valência. Esse átomo apresenta quantos elétrons no quinto nível de energia? 3. A soma dos elétrons dos subníveis s e f é igual a 16 de um átomo de um certo elemento químico. Determine o número atômico desse elemento. RESOLUÇÃO: O subnível 4f começa a ser preenchido quando o subnível 6s está completo (ver diagrama de Pauling) 1s22s23s24s25s26s2 total = 12 elétrons. Concluímos: 4f4 MÓDULO 2 ESTUDO DA ELETROSFERA E CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA RESOLUÇÃO: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p 43Tc: ordem energética – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5 ordem geométrica – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d5 5s2 camada de valência – 5s2 → 2 elétrons 58Ce: ordem energética – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s24d10 5p6 6s2 4f2 ordem geométrica – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f2 5s2 5p6 6s2 camada de valência – 6s2 → 2 elétrons 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f4 5s2 5p6 5d 5f 6s2 6p 6d 7s 7p Resposta: Z = 60 RESOLUÇÃO: 2 K 1s2 8 L 2s2 2p6 18 M 3s2 3p6 3d10 Na camada O, há 18 elétrons 32 N 4s2 4p6 4d10 4d14 18 O 5s2 5p6 5d10 5f 5 P 6s2 6p3 6d Q 7s 7p 162 – CONV_3S_C1EX_QUIM_A_ALICE_2013 19/09/12 15:52 Página 162 1. (UFRRJ-MODELO ENEM) – O envenenamento por chumbo é um problema relatado desde a Antiguidade, pois os romanos utilizavam esse metal em dutos de água e recipientes para cozinhar. No corpo humano, com o passar do tempo, o chumbo deposita-se nos ossos, substituindo o cálcio. Isso ocorre porque os íons Pb2+ e Ca2+ apresentam a mesma carga elétrica e são similares em tamanho, fazendo com que a absorção de chumbo pelo organismo aumente em pesssoas que têm deficiência de cálcio. Com relação ao Pb2+, seu número de prótons, nêutrons e elétrons são, respectivamente, Dados: n.o atômico do Pb = 82 n.o de massa do Pb = 207 a) 82, 125 e 80. b) 82, 125 e 84. c) 84, 125 e 82. d) 82, 127 e 80. e) 84, 127 e 82. RESOLUÇÃO: 207 82Pb 2+ Z = 82; A = 207 P = 82, N = A – Z ∴ N = 207 – 82 ∴ N = 125 2+ : perdeu 2 elétrons e = 80 Resposta: A 2. Beber refrigerante em excesso é um risco à saúde dos ossos. A ingestão de mais de quatro latas de 350 mL desta bebida por dia leva o organismo a perder cálcio e fósforo, elementos importantes para uma ossatura forte. No estudo desse assunto é fundamental o conhecimento da configuração eletrônica dos átomos de cálcio e fósforo e de seus íons. Indique a alternativa correta: Dados: Ca (Z = 20 e A = 40); P (Z = 15 e A = 31); S (Z = 16 e A = 32) a) O número de prótons do íon Ca2+ é 22. b) O átomo neutro de fósforo é isoeletrônico do íon S2–. c) O fósforo contém 15 nêutrons. d) O íon Ca2+ é formado pelo ganho de 2 elétrons. e) O íon P3– apresenta 15 prótons e 18 elétrons. 3. (FATEC-SP) – O íon Sc3+ (Número atômico = 21) e o íon P3– são isoeletrônicos. O número atômico de P é: a) 15 b) 18 c) 21 d) 24 e) 19 Comentário: “Isoeletrônico” significa com o mes mo número de elétrons. 4. (UNIRIO) – Os sais de Cr6+ são, em geral, solúveis no pH biológico e, portanto, têm fácil penetração. Daí a sua toxidade para seres humanos. Por outro lado, os compostos de Cr3+ são pouco solúveis nesse pH, o que resulta em dificuldade de passar para o interior das células. Indique a opção que corresponde à configuração eletrônica do íon Cr3+. Dado: 18Ar 24Cr a) [Ar] 4s2 3d1 b) [Ar] 3d2 c) [Ar 3d3 d) [Ar] 4s2 3d4 e) [Ar] 4s2 3d5 RESOLUÇÃO: Ca: 20p, 20n, 20e enquanto seu íon Ca2+ apresenta 20p e 18e P: 15p, 16n, 15e enquanto seu íon P3– apresenta 15p, 16n, 18e S: 16p, 16n, 16e enquanto seu íon S2– apresenta 16p, 16n, 18e Resposta: E RESOLUÇÃO: O Sc3+ e o P3– apresentam 18 elétrons, portanto o átomo de fósforo P contém 15 prótons. Resposta: A RESOLUÇÃO: 24Cr 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d4 24Cr3+ 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d3 18Ar 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6 Resposta: C MÓDULO 3 CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA DE ÍONS – 163 CONV_3S_C1EX_QUIM_A_ALICE_2013 19/09/12 15:52 Página 163 1. (FATEC-SP) Se 5726Fe e 5727Co são espécies de elementos diferentes que possuem o mesmo número de massa, uma característica que os distingue sempre é o número de a) prótons na eletrosfera b) elétrons no núcleo. c) nêutrons na eletrosfera. d) prótons no núcleo. e) prótons mais nêutrons no núcleo. 2. Um certo íon negativo de carga 3– tem 36 elétrons e seu número de massa é 75. Identifique o símbolo do elemento químico, isótono deste íon, que apre senta número de massa 80. a) 30Zn b) 35Br c) 37Rb d) 38Sr e) 40Zr RESOLUÇÃO: íon X3– ⇒ 36 elétrons átomo X ⇒ 33 elétrons ∴ A = Z + N 75 = 33 + N ⇒ N = 42 isótonos X Y átomo Y ⇒ N = 42 e A = 80 A = Z + N 80 = Z + 42 ⇒ Resposta: D 3. Três átomos guardam entre si a seguinte relação: A e B são isótopos; B e C são isóbaros; A e C são isótonos. Sabe-se ainda que — o número atômico de B é 21; — o número de massa de B é 43; — o elemento C possui 22 prótons. Pedem-se a) o número de massa do átomo A. b) a configuração eletrônica nos subníveis para o ion B2+ RESOLUÇÃO: