Baixe Estrutura Eletrônica e Propriedades de átomos químicos - Prof. De Sá e outras Exercícios em PDF para Geometria Analítica e Álgebra Linear, somente na Docsity!
BACHARELADO EM AGRONOMIA
QUÍMICA GERAL – 2024/
Prof. Dham Khlisman Velozo da Silva AULA 6 – ATIVIDADE EAD (24/02/24) LISTA DE EXERCÍCIOS Operações com grandezas, unidades de medida e suas relações 1 - ) Expressar o valor das seguintes grandezas utilizando notação científica: a) 0,00035 mol/L ; b) 1435 g; c) 0,000002 m; d) 10000000000 W; e) 0,000000000015 s; f) 96485 C/mol a) 0.00035 mol/L = 3.5x10-^4 mol/L b) 1435g = 1.435x10^3 g c) 0.000002 m} = 2x10-^6 m d) 10000000000 W = 1x10^10 W e) 0.000000000015 s = 1.5x10-^11 s f) 96485 C/mol = 9.6485x10^4 C/mol 2 - ) Efetue o arredondamento dos seguintes números para três algarismos significativos: a) 11,86; b) 3,3550; c) 4,974; d) 6,2453; e) 4, a) 11,86 arredondado para três algarismos significativos é 11,9. b) 3,3550 arredondado para três algarismos significativos é 3,36. c) 4,974 arredondado para três algarismos significativos é 4,97. d) 6,2453 arredondado para três algarismos significativos é 6,25. e) 4,3450 arredondado para três algarismos significativos é 4,35. 3 - ) Utilize os métodos de regras de três e de análise dimensional para converter os seguintes valores de comprimento para a unidade metro e, posteriormente, para centímetros: a) 3,4 Å ; b) 25,1 polegadas; c) 144 pés. a) 3,4 Ångströms (Å) para metros:
1 Å = 1x10-^10 metros 3,4.(1x10-^10 Å) = 3,4x10-^10 m = 0,00000000034 m 3,4 metros para centímetros: 1 metro = 100 centímetros 3,4 x 100 = 340 cm 3,4 Ångströms é igual a 3,4x10-^10 metros ou 340 centímetros. b) 25,1 polegadas para metros: 1 polegada = 0,0254 metros 25,1.(0,0254 pol) = 0,63754 m 0,63754 metros para centímetros: 1 metro = 100 centímetros 0,63754 x 100 = 63,754 cm 25,1 polegadas é igual a 0,63754 metros ou 63,754 centímetros. c) 144 pés para metros: 1 pé = 0,3048 metros 144.(0,3048 pes) = 43,8912 m 43,8912 metros para centímetros: 1 metro = 100 centímetros 43,8912 x 100 = 4389,12 cm 144 pés é igual a 43,8912 metros ou 4389,12 centímetros. 4 - ) Solventes orgânicos utilizados nas indústrias, são geralmente comercializados em tambores de 200 L. A 20 ºC, qual a massa dos seguintes solventes contida em cada tambor: a) etanol anidro (ρ = 0,789 g/mL); b) tolueno (ρ = 0,867 g/mL); c) clorofórmio (ρ = 1,483 g/mL) a) Etanol anidro (ρ = 0,789 g/mL) Densidade do etanol anidro = 0,789 g/mL = 789 g/L
6 - ) Qual a massa de cloreto de sódio contida em 3,45 L de água do mar, cuja concentração em massa de cloreto de sódio é 40 g/L? Massa de cloreto de sódio = Concentração em massa x Volume de água do mar Massa de cloreto de sódio = 40 g/L x 3,45 L Massa de cloreto de sódio = 138 g Em 3,45 L de água do mar com uma concentração de cloreto de sódio de 40 g/L, há 138 gramas de cloreto de sódio. Distribuição Eletrônica
- Faça a distribuição eletrônica em níveis e subníveis de energia, dos elementos cujo números atômicos são: a) Z= b) Z= c) Z= 29 d) Z= e) Z= 64 a) Z = 11 (Elemento: Sódio - Na) Sódio (Na): 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ b) Z = 38 (Elemento: Estrôncio - Sr) Estrôncio (Sr): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² c) Z = 29 (Elemento: Cobre - Cu) Cobre (Cu): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰ d) Z = 84 (Elemento: Polônio - Po) Polônio (Po): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁴
e) Z = 64 (Elemento: Gadolínio - Gd) Gadolínio (Gd): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f⁷ 5d^1
- Um átomo apresenta 6 elétrons no terceiro nível energético. Qual o número atômico deste átomo? Justifique sua resposta. De acordo com a distribuição eletrônica, os elétrons são distribuídos nos níveis de energia da seguinte forma: o primeiro nível pode ter no máximo 2 elétrons, o segundo nível pode ter no máximo 8 elétrons e o terceiro nível pode ter no máximo 18 elétrons. O átomo em questão tem 6 elétrons no terceiro nível energético. Como o terceiro nível energético pode ter no máximo 18 elétrons, até este ponto, 2 + 8 + 6 = 16 elétrons foram distribuídos nos três primeiros níveis. Para encontrar o número atômico do átomo, consideramos que o número de elétrons corresponde ao número de prótons no núcleo. Assim, como 16 elétrons foram distribuídos nos três primeiros níveis, o número atômico do átomo é 16.
- O átomo de magnésio (Mg) tem número atômico 12 e número de massa 24. Assinale a alternativa correta relativa ao magnésio que perdeu 2 elétrons. a) Tem 12 elétrons b) Tem 10 nêutrons c) Tem 10 prótons - CORRETA d) Tem configuração 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 e) Tem configuração idêntica à do Na (Z= 11) que perdeu 1 elétron.
- O elemento químico cujo nível de valência é representado pela configuração ...3s^2 3p^5 .tem número atômico: a) 17 b) 13 c) 11 d) 9 e) 7
- Faça a distribuição eletrônica pelo Diagrama de Linus – Pauling para os elementos no estado fundamental O (Z=8); Al( Z= 13); Cl ( Z=17) e responda às perguntas: a) Qual o número de elétrons de valência de cada um deles? b) Quantos níveis de energia tem cada um dos elementos acima? c) Quantos elétrons o Al tem no segundo nível? d) Quantos elétrons tem o cloro no seu penúltimo nível?
b) Ferro (Z= 26) c) Nitrogênio (Z= 7) d) Oxigênio ( Z= 8) e) Silício ( Z = 14) A configuração eletrônica dada indica que o elemento em questão possui 2 elétrons no nível 1, 8 elétrons no nível 2 e 4 elétrons no nível 3. A soma total de elétrons é 2 (nível 1) + 8 (nível 2) + 4 (nível 3) = 14 elétrons, o elemento correspondente é Silício (Z = 14).
- Diferencie átomo de íon e cite um exemplo que mostre claramente esta diferença. O átomo é a menor unidade de um elemento químico que mantém as propriedades desse elemento. Ele é composto por um núcleo central de prótons e nêutrons, com elétrons girando ao redor desse núcleo. Um íon, por outro lado, é um átomo que ganhou ou perdeu elétrons. Quando um átomo perde elétrons, ele se torna um íon positivo, chamado de cátion. Se um átomo ganha elétrons, ele se torna um íon negativo, chamado de ânion. Um exemplo claro que mostra a diferença entre átomos e íons é o sódio (Na). O átomo de sódio tem 11 elétrons, distribuídos em camadas ao redor do núcleo. Se o átomo de sódio perder um elétron, ele se transforma em um íon sódio (Na+), que agora possui 10 elétrons e uma carga positiva.
- Sabe-se que o átomo do urânio possui 92 prótons e número de massa 238. Calcular seu número de nêutrons. Número de nêutrons = Número de massa - Número de prótons Número de nêutrons = 238 - 92 Número de nêutrons = 146 O átomo de urânio possui 146 nêutrons.
- O átomo eletricamente neutro de ferro tem número atômico 26. Qual seu número de elétrons?
O átomo de ferro eletricamente neutro possui 26 elétrons, pois seu número atômico é 26, o que significa que ele tem 26 prótons no núcleo e, sendo ele neutro, possui também 26 elétrons para equilibrar a carga.
- Dados os átomos genéricos 90 A^232 ; 91 B^234 ; 90 C 233 ; 92 D^234 ; 93 E^233 quais são: a) Isótopos b) isotonos c) isóbaros a) Isótopos: Átomos com o mesmo número atômico, mas diferente número de massa. Os isótopos são:
- 90 A^232 e 90 C^233 (mesmo número atômico, 90)
- 91 B^234 e 92 D^234 (mesmo número atômico, 91) b) Isótonos: Átomos com o mesmo número de nêutrons. Não há isótonos nesta lista. c) Isóbaros: Átomos com o mesmo número de massa. Os isóbaros são:
- 91 B^234 e 92 D^234 (ambos com número de massa 234)
- 90 C 233 e 93 E^233 (ambos com número de massa 233)
- Discuta as afirmações: a) “Num átomo eletricamente neutro o número de prótons é sempre igual ao número de nêutrons.” Em um átomo eletricamente neutro, o número de prótons no núcleo é igual ao número de elétrons na eletrosfera. Os prótons são partículas carregadas positivamente e os elétrons são partículas carregadas negativamente, com magnitudes iguais. Portanto, para manter a neutralidade elétrica do átomo, o número de prótons deve ser igual ao número de elétrons. No entanto, o número de nêutrons, que são partículas neutras, pode variar no átomo sem afetar a sua carga elétrica global. b) “A massa do átomo independe do seu número de elétrons”. A massa do átomo não depende diretamente do número de elétrons presentes na eletrosfera. A massa de um átomo é principalmente determinada pela massa dos prótons e nêutrons no núcleo, uma vez que os elétrons têm uma massa muito menor.
configuração eletrônica estável, os gases nobres não precisam ganhar, perder ou compartilhar elétrons para alcançar estabilidade, ao contrário de outros elementos químicos.
- Explique a regra do octeto/dueto. Ela tem exceções? Se sim, cite um exemplo. A regra do octeto é um conceito da química que diz que os átomos tendem a "completar" sua camada de valência com oito elétrons, exceto o hidrogênio, que tende a completar sua camada com dois elétrons, formando um dueto. Isso acontece porque a configuração eletrônica estável mais comum é a dos gases nobres, que possuem uma camada de valência completa. Existem algumas exceções à regra do octeto, por exemplo, há compostos como o BF₃ (trifluoreto de boro) e o SF₆ (hexafluoreto de enxofre) que têm mais de oito elétrons ao redor do átomo central. Esses são exemplos de compostos que excedem o octeto, exibindo mais de oito elétrons na camada de valência de seus átomos centrais, desrespeitando a regra do octeto.
- Explique o que são ligações iônicas, ligações covalentes e ligações metálicas. Discuta Ligações iônicas e covalentes em termos de eletronegatividade, afinidade eletrônica e energias de ionização. 1. Ligações Iônicas:
- Caracterizam-se pela transferência completa de elétrons de um átomo (geralmente um metal) para outro átomo (geralmente um não-metal), resultando na formação de íons positivos e negativos que se atraem mutuamente.
- A eletronegatividade desempenha um papel fundamental na formação de ligações iônicas, uma vez que os átomos com diferenças significativas de eletronegatividade tendem a formar essas ligações.
- A afinidade eletrônica e a energia de ionização também influenciam a formação de ligações iônicas. A afinidade eletrônica alta e a energia de ionização baixa tornam mais provável que um átomo ganhe elétrons, resultando na formação de íons negativos. 2. Ligações Covalentes:
- Nestas ligações, os átomos compartilham pares de elétrons para alcançar uma configuração eletrônica estável. Geralmente, ocorrem entre dois não-metais.
- A eletronegatividade também é crucial nas ligações covalentes, pois átomos com eletronegatividades semelhantes compartilham elétrons de forma mais eficaz.
- A afinidade eletrônica e a energia de ionização desempenham um papel menos proeminente nas ligações covalentes em comparação com as ligações iônicas, pois a natureza do compartilhamento dos elétrons é diferente da transferência completa de elétrons. 3. Ligações Metálicas:
- São caracterizadas pelo compartilhamento de elétrons entre os átomos em uma estrutura tridimensional, com elétrons móveis que podem se deslocar livremente através da estrutura metálica.
- A eletronegatividade é menos relevante nas ligações metálicas devido à natureza dos elétrons que são compartilhados por toda a estrutura.
- A energia de ionização não é um fator determinante nas ligações metálicas, uma vez que os átomos nos metais têm tendência a perder elétrons com facilidade, formando cátions positivos. A formação de ligações iônicas é fortemente influenciada pela diferença de eletronegatividade, afinidade eletrônica e energia de ionização, enquanto as ligações covalentes são mais baseadas na eletronegatividade e no compartilhamento de elétrons, e as ligações metálicas envolvem o compartilhamento de elétrons em uma estrutura metálica tridimensional.
- Escreva a fórmula das substâncias obtidas na ligação entre: a) Cálcio e Flúor; b) Cloro e Potássio c) Alumínio e oxigênio; d) Potássio e enxofre; e) Magnésio e iodo a) Cálcio e Flúor: CaF 2 (Fluoreto de cálcio) b) Cloro e Potássio: KCl (Cloreto de potássio)
