Exercícios sobre distribuição eletrônica em camadas
O ouro puro é um material muito mole para ser usado na obtenção de objetos. Por esse motivo, ele é endurecido com a formação da liga metálica com a prata e o cobre. O ouro e as suas diversas ligas metálicas são muito empregados em joalherias, fabricação de moedas e como padrão monetário em muitos países. Essas utilizações devem-se à sua boa condutividade elétrica, resistência à corrosão e a uma boa combinação de propriedades físicas e químicas. Quantos elétrons existem no último nível da configuração eletrônica desse metal? Dado: Au (Z =79)
a) 6
b) 5
c) 4
d) 3
e) 2
Letra e). Para realizar a distribuição em níveis de energia (camadas) do ouro, devemos respeitar inicialmente o número limite de elétrons em cada nível, já que o seu número atômico é alto (79 elétrons), como da seguinte forma:
-
1a camada do átomo (K) recebe 2 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela;
-
2a camada do átomo (L) recebe 8 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela;
-
3a camada do átomo (M) recebe 18 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela, e ainda restam elétrons para ser distribuídos no nível N;
-
4a camada do átomo (N) recebe 32 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela, e ainda restam mais de 19 elétrons;
Até aqui, foram utilizados, ao todo, 60 elétrons, restando um total de 19 elétrons. Para prosseguir, devemos lembrar que o nível O recebe até 32 elétrons, P recebe 18 elétrons e Q, 8 elétrons.
-
5a camada do átomo: O nível O comporta até 32 elétrons, porém receberá 17 elétrons nesse caso, pois somente receberá 18 ou mais elétrons se o nível P estiver com, no mínimo, 2 elétrons;
-
6a camada do átomo: O nível P comporta até 18 elétrons, mas receberá apenas 2 elétrons, que é o que sobrou por causa das limitações impostas pelas regras da camada anterior.
Os alto-falantes são dispositivos físicos que apresentam os chamados magnetos permanentes. Para a confecção dos magnetos, é utilizada uma liga metálica composta pelos elementos químicos ferro, alumínio, níquel e cobalto. Outra função do elemento cobalto, em especial, é a de ser um metal importante na constituição da vitamina B12. Com relação ao cobalto, determine qual das alternativas a seguir indica o número de elétrons em sua camada de valência.
a) 4
b) 1
c) 5
d) 2
e) 3
Letra d). Denomina-se camada de valência a última camada da distribuição eletrônica de um átomo. Para determinar o número de elétrons na camada do cobalto, devemos utilizar o seu número atômico (número de elétrons), que é 27, na distribuição em camadas, conforme a seguir:
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1a camada do átomo (K) recebe 2 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela;
-
2a camada do átomo (L) recebe 8 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela.
Até aqui, já utilizamos 10 elétrons, ou seja, restam apenas 17. Para prosseguir, devemos saber que a camada M só receberá mais de 8 elétrons se na camada N houver 2 elétrons.
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3a camada do átomo (M) receberá 15 elétrons, pois havia apenas 17 e a camada N recebeu 2 elétrons.
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4a camada do átomo (N) recebe 2 elétrons pelos motivos mencionados acima.
(Unificado-RJ) Os elementos do grupo IVB da Classificação Periódica têm grande facilidade para aturar com números de oxidação +3 e +4. Um desses elementos, o Titânio, forma óxidos estáveis com fórmulas Ti2O3 (iônico) e TiO2 (molecular). No óxido iônico, o íon Ti3+ tem como distribuição eletrônica, em níveis de energia:
a) 2 – 8 – 10 – 5
b) 2 – 8 – 10 – 3
c) 2 – 8 – 10 – 2
d) 2 – 8 – 8 – 1
e) 2 – 8 – 9
Letra e). Para realizar a distribuição em níveis de energia (camadas) do titânio +3, devemos utilizar seu número atômico (número de elétrons), que é 22, não esquecendo que esse elemento é um cátion trivalente, ou seja, perde três elétrons na camada de valência, da seguinte forma:
Inicialmente, distribuir todos os 22 elétrons do titânio:
- 1a camada do átomo (K) recebe 2 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela;
- 2a camada do átomo (L) recebe 8 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela;
Até aqui, já utilizamos 10 elétrons, ou seja, restam apenas 12. Para prosseguir, devemos saber que a camada M só recebe mais de 8 elétrons se a camada N tiver recebido 2 elétrons.
-
3a camada do átomo (M) receberá 15 elétrons, pois havia apenas 10 e a camada N recebeu 2 elétrons.
-
4a camada do átomo (N) recebe 2 elétrons, pelos motivos já registrados acima.
Como o exercício está tratando sobre o cátion trivalente, ou seja, o átomo de titânio que perde 3 elétrons, devemos saber que a perda de elétrons inicia-se sempre na camada de valência (a última). Assim, o titânio perderá os dois elétrons na quarta camada e mais um elétron na terceira, resultando na seguinte distribuição:
1a camada do átomo (K): 2 elétrons;
2a camada do átomo (L): 8 elétrons;
3a camada do átomo (M): 9 elétrons.
(UFMS) O chumbo é um elemento químico que, quando em sua forma catiônica, apresenta uma elevada toxicidade, prejudicando muito a síntese da hemoglobina (presente nas hemácias). Uma das utilizações do chumbo é na fabricação de tintas utilizadas na confecção de brinquedos. Sabendo que o número atômico do chumbo é igual a 82, qual é sua distribuição em camadas?
a) 2 – 8 – 18 – 32 – 10 – 4
b) 2 – 8 – 18 – 32 – 10 – 2
c) 2 – 8 – 18 – 22 – 10 – 4
d) 2 – 8 – 18 – 32 – 18 – 4
e) 2 – 8 – 18 – 32 – 16 – 4
Letra d). Para realizar a distribuição em níveis de energia (camadas) do chumbo, devemos respeitar inicialmente o número de elétrons limite em cada nível, já que o seu número atômico é alto (82 elétrons), como na seguinte forma:
-
1a camada do átomo (K): recebe 2 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela;
-
2a camada do átomo (L): recebe 8 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela;
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3a camada do átomo (M) recebe 18 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela, e ainda restam elétrons para serem distribuídos no nível N;
-
4a camada do átomo (N): recebe 32 elétrons, pois o número atômico é suficiente para fornecer essa quantidade a ela, e ainda restam mais de 19 elétrons.
Até aqui, foram utilizados ao todo 60 elétrons, restando um total de 22 elétrons. Para prosseguir, devemos lembrar que o nível O recebe até 32 elétrons, P recebe 18 elétrons e o nível Q, 8 elétrons.
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5a camada do átomo: O nível O comporta até 32 elétrons, porém receberá 18 elétrons, pois apenas recebe mais elétrons se o nível P estiver com, no mínimo, 8 elétrons;
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6a camada do átomo: O nível P comporta até 18 elétrons, porém receberá 4 elétrons, que é o que sobrou devido às limitações da regra do nível O.
