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Exercícios sobre distribuição eletrônica em camadas

Exercícios de Química

Esta lista de exercícios sobre a distribuição eletrônica em camadas ou níveis procura avaliar o que você sabe acerca dessa forma de distribuir os elétrons de um átomo. Publicado por: Diogo Lopes Dias
questão 1

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

questão 2

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

questão 3

(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

questão 4

(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

respostas
Questão 1

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.

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Questão 2

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:

  • 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.

  • 3a camada do átomo (M) receberá 15 elétrons, pois havia apenas 17 e a camada N recebeu 2 elétrons.

  • 4a camada do átomo (N) recebe 2 elétrons pelos motivos mencionados acima.

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Questão 3

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.

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Questão 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;

  • 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.

  • 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;

  • 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.

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