Atomística, Números Quânticos e Distribuição Eletrônica

Um sistema é formado por partículas que apresentam composição atômica de 10 prótons, 10 elétrons e 11 nêutrons. A ele, foram adicionadas novas partículas. O sistema resultante será quimicamente puro se as partículas adicionadas apresentarem a seguinte composição atômica:

• 21 prótons, 10 elétrons e 11 nêutrons

• 20 prótons, 20 elétrons e 22 nêutrons

• 10 prótons, 10 elétrons e 12 nêutrons

• 11 prótons, 11 elétrons e 12 nêutrons

• 11 prótons, 11 elétrons e 11 nêutrons

Até chegar ao modelo atômico atual, a Ciência teve vários cientistas que contribuíram para evolução do modelo atômico.

Um dos modelos mais conhecidos é o de Bohr, que afirma:

• O átomo é uma esfera de carga elétrica positiva, apresentando cargas negativas, elétrons, incrustados.

• O átomo apresenta um núcleo denso, contendo elétrons e prótons. Ao redor do núcleo estão os nêutrons

• O átomo é uma esfera maciça, indivisível e indestrutível

• O átomo apresenta um núcleo, contendo prótons e nêutrons. Ao redor dele está a eletrosfera que, por sua vez, possui níveis de energia, de acordo com a quantização de energia dos elétrons.

• O átomo possui um volume determinado pela quantidade de prótons. Já a sua massa é caracterizada pela quantidade de elétrons existentes.

"Em entrevista concedida nesta semana à revista britânica Autocar, o executivo Artur Martins confirmou que a Kia colocará no mercado, dentro de poucos anos, um carro movido a hidrogênio. Chefão da área de marketing da empresa na Europa, Martins adiantou que o projeto está em estágio relativamente avançado de desenvolvimento e que deve estrear por volta de 2021."

No texto acima, foi citado um dos elementos mais presentes na Terra, o Hidrogênio. Este pode apresentar, pelo menos, três isótopos: prótio, trítio e deutério.

Isótopo é a palavra utilizada quando:

• Átomos de um mesmo elemento químico apresentam números de massa e de nêutrons diferentes, porém número de prótons iguais.

• Átomos de elementos diferentes apresentam números atômicos iguais.

• Átomos de um mesmo elemento apresentam iguais números de massa, atômico e nêutrons.

• Átomos de um mesmo elemento apresentam mesmo número de massa, porém diferem quanto aos números de nêutrons e de prótons.

• Átomos de um mesmo elemento apresentam mesmo número de nêutrons, porém diferem quanto aos números de massa e de prótons.

O modelo proposto por Bohr trouxe um avanço ao considerar níveis quantizados de energia, mas ainda apresentava inúmeros problemas. Muita coisa permanecia sem explicação. O modelo atômico atual é um modelo matemático-probabilístico que se baseia em dois princípios: Princípio da Incerteza de Heisenberg e Princípio da Dualidade de De Broglie. Sobre o estudo do modelo atômico atual, pode-se dizer que

• é possível calcular a posição e a velocidade de um elétron, em um mesmo instante – Princípio de Certeza.

• um subnível comporta no máximo dois elétrons, com spins contrários – Princípio da Exclusão de Pauli.

• orbital é a região do espaço onde é mínima a probabilidade de encontrar um determinado elétron.

• os elétrons, em um átomo, encontram-se em órbitas quantizadas, circulares e elípticas – modelo atômico de Rutherford.

• o elétron ora se comporta como partícula, ora se comporta como se fosse uma onda – Princípio de De Broglie.

Beber refrigerante em excesso é um risco à saúde dos ossos. A ingestão de mais de quatro latas de 350 mL dessa 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) e S (Z = 16 e A = 32)

• O número de prótons do íon Ca2+ é 22.

• O átomo neutro de fósforo é isoeletrônico do íon S-1.

• O fósforo apresenta número atômico 9.

• O íon Ca2+ é formado pelo ganho de 2 elétrons a partir do átomo neutro.

• O átomo neutro de fósforo, em seu estado fundamental, apresenta três elétrons desemparelhados.

Os implantes dentários estão mais seguros no Brasil e já atendem às normas internacionais de qualidade. O grande salto de qualidade aconteceu no processo de confecção de parafusos e pinos de titânio que compõem as próteses. Feitas com ligas de titânio, essas próteses são usadas para fixar coroas dentárias, aparelhos ortodônticos e dentaduras nos ossos da mandíbula e do maxilar. Considerando que o número atômico do titânio é 22, sua configuração eletrônica será:

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3.

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2.

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6.

A configuração eletrônica do átomo de oxigênio no estado fundamental é 1s2 2s2 2p4. Considerando o último subnível dessa configuração eletrônica, assinale a alternativa que contém os valores dos números quânticos principal, secundário, magnético e de spin para o último elétron deste subnível.

Dado: Considere o primeiro elétron com spin -1/2.

• 2, 0, +1, +1/2

• 2, 1, -1, +1/2

• 4, 2, +1, -1/2

• 4, 0, -1, +1/2

• 0, -1, +1/2, 2

O fenômeno da supercondução de eletricidade, descoberto em 1911 por Kamerlingh Onnes, voltou a ser objeto da atenção do mundo científico com a constatação de Bednorz e Müller de que materiais cerâmicos podem exibir esse tipo de comportamento. Houve, em seguida, uma verdadeira avalanche de novas descobertas, criando a expectativa de sensacionais aplicações do fenômeno. Os físicos citados foram contemplados com o Prêmio Nobel de 1987. Um dos elementos químicos mais importantes na formulação da cerâmica supercondutora é o ítrio, que tem como distribuição eletrônica: (Dado: ítrio Z = 39)

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d2

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d1 5s2

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1

• 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 4d2 5s2

Por que ouro é metal nobre?

Por que ácido neutraliza base? Por que existe chuva ácida?

Existem muitos porquês no cotidiano!

A conexão entre a distribuição eletrônica dos átomos e as propriedades químicas é de fundamental importância na utilização dos elementos e suas aplicações. Desse modo, a linguagem adotada no modelo atômico atual na representação dos átomos considera a existência de elétrons com número quântico de spin -1/2 e +1/2. Entretanto, supondo que o número quântico de spin possa assumir os valores +1/2, 0 e -1/2, mantendo-se inalteradas as demais regras que governam tanto os valores dos outros números quânticos quanto a ordem de preenchimento dos subníveis, a configuração eletrônica por níveis e subníveis mais provável, deverá apresentar no máximo

• dois elétrons em cada orbital do tipo s.

• um elétron em cada orbital do tipo s.

• dois elétrons em cada orbital do tipo p.

• um elétron em cada orbital do tipo d.

• três elétrons em cada orbital.

O fenômeno da supercondução de eletricidade, descoberto em 1911, voltou a ser objeto da atenção do mundo científico com a constatação de Bednorz e Müller de que materiais cerâmicos podem exibir esse tipo de comportamento, valendo um Prêmio Nobel a esses dois físicos, em 1987. Um dos elementos químicos mais importantes na formulação da cerâmica supercondutora é o ítrio: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1. Logo o número de camadas e o número de elétrons mais energéticos para o ítrio, serão, respectivamente,

• 4 e 1.

• 5 e 1.

• 4 e 2.

• 5 e 3.

• 4 e 3.