Química a

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Química a aula 1

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exeRcíciOs

1. (UFJF-MG, adaptada)Associe a coluna da esquerda, que descreve os modelos atômicos, com a da direita, onde se encontram os cien-tistas que os propuseram.

A. Os átomos são partículas esféricas, maciças e indivisíveis. I. Modelo atômico de Rutherford

B. O átomo é formado por uma “pasta” positiva recheada por elétrons de carga negativa.

II. Modelo atômico de Dalton

C. O átomo é formado por um pequeno núcleo denso e positivo e elétrons que giram em torno desse núcleo.

III. Modelo atômico de Thomson

2. (Fuvest-SP) Thomson determinou, pela primeira vez, a relação entre a massa e a carga do elétron, o que pode ser considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como uma contribuição de Thomson ao modelo atômico:

a) o átomo ser indivisível. b) a existência de partículas subatômicas. c) os elétrons ocuparem níveis discretos de energia. d) os elétrons girarem em órbitas circulares ao redor do núcleo. e) o átomo possuir um núcleo com carga positiva e uma eletrosfera.

3. (Unifor-CE) O modelo do átomo nuclear foi resultado de uma das interpretações dos experimentos de:a) Rutherford. b) Faraday. c) Chadwick. d) Thomson. e) Lavoisier.

4. (IME-RJ) Os trabalhos de Joseph John Thomson e Ernest Rutherford resultaram em importantes contribuições na história da evolução dos modelos atômicos e no estudo de fenômenos relacionados à matéria. Das alternativas abaixo, aquela que apresenta corretamente o autor e uma de suas contribuições é:

a) Thomson – Concluiu que o átomo e suas partículas formam um modelo semelhante ao sistema solar.b) Thomson – Constatou a indivisibilidade do átomo.c) Rutherford – Pela primeira vez, constatou a natureza elétrica da matéria.d) Thomson – A partir de experimentos com raios catódicos, comprovou a existência de partículas subatômicas.e) Rutherford – Reconheceu a existência das partículas nucleares sem carga elétrica, denominadas nêutrons.

estuDO ORientaDO

exeRcíciOs

1. Um dos experimentos que contribuíram para o desenvolvimento da teoria atômica é o tubo de raios catódicos, em que tubos de vidro contendo eletrodos são conectados a extremidades metálicas e ligados a uma fonte de eletrici-dade. O desenho a seguir mostra o comportamento dos raios catódicos sob ação de um campo elétrico.

A associação correta é: A-ii; b-iii; c-i

a) previsto no modelo de Dalton.c) para thomson, o átomo era uma esfera positiva com elétrons negativos incrustados, ou seja, não havia núcleo nem níveis de energia.d) previsto no modelo de bohr.e) previsto no modelo de rutherford.

rutherford, com o experimento sobre o espalhamento de partículas alfa, propõe que o átomo é formado por núcleo e eletrosfera.

thomson, a partir de experimentos com raios catódicos, comprovou a existência de partículas subatômicas – os elétrons.a) (F) rutherford: modelo semelhante ao sistema solarb) (F) o átomo era indivisível para Dalton.

c) (F) thomson constatou, pela primeira vez, a natureza elétrica da matéria.e) (F) James chadwick, em 1932, reconheceu a existência de partículas nucleares sem carga elétrica, denominadas nêutrons.

Química a aula 2

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–– H :11 não apresenta nêutrons em seu núcleo. Sua abundância natural é de 99,99% e é conhecido como prótio ou hidrogênio leve.

–– H :12 apresenta 1 nêutron no núcleo. Sua abundância natural é de 0,01% e é conhecido como hidrogênio pesado ou deutério. Eventualmente pode ser representado pelo símbolo D.

–– H :13 apresenta 2 nêutrons no núcleo. Conhecido como trítio ou tritério, na natureza há apenas vestígios de sua presença (traços). Eventualmente pode ser representado pela letra T.

Por serem átomos de um mesmo elemento químico, os isótopos apresentam as mesmas propriedades químicas, no entanto, suas propriedades físicas são diferentes porque os átomos são diferentes.

Isóbaros

São átomos de elementos químicos diferentes, mas mesmo número de massa (A) e, portanto, diferentes números de nêutrons.

Podemos citar como exemplos de isóbaros os átomos potássio e cálcio: K e Ca1940

2040

Nesse caso, os átomos K e Ca1940

2040 apresentam, respectivamente, 21 e 20 nêutrons.

Isótonos

São átomos de elementos químicos diferentes que contêm igual número de nêutrons, portanto com diferentes nú-meros de massa.

Podemos citar como isótonos os átomos oxigênio e flúor, com 10 nêutrons cada: O e F818

919

exeRcíciOs

1. (Vunesp)

A energia liberada pelo sol é fundamental para a manutenção da vida no planeta terra. grande parte da energia pro-duzida pelo sol decorre do processo de fusão nuclear em que são formados átomos de hélio a partir de isótopos de hidrogênio, conforme representado no esquema:

e

e

H H H

H H He

He H He

11

11

12

10

12

11

23

23

11

24

10

+ → +

+ →

+ → +

(John b. russell. Química geral, 1994.)A partir das informações contidas no esquema, é correto afirmar que os números de nêutrons dos núcleos do hidrogênio, do deutério, do isótopo leve de hélio e do hélio, respectivamente, são

a) 1, 1, 2 e 2.b) 1, 2, 3 e 4.c) 0, 1, 1 e 2.d) 0, 0, 2 e 2.e) 0, 1, 2 e 3.

para as espécies químicas citadas, teremos:

hidrogênio: h11 → A = p + n ⇒ 1 = 1 + n ⇒ n = 0

Deutério: D12 → A = p + n ⇒ 2 = 1 + n ⇒ n = 1

isótopo leve do hélio: he23 → A = p + n ⇒ 3 = 2 + n ⇒ n = 1

hélio: he24 → A = p + n ⇒ 4 = 2 + n ⇒ n = 2

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aula 2 Química a

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2. (FEI-SP) Um átomo do elemento Y apresenta número atômico igual a 2x – 6 e número de massa igual a x + 25. Sabendo-se que este átomo possui 20 nêutrons no interior do seu núcleo, pede-se determinar o número de elé-trons presentes no íon Y2–.

a) 12b) 14c) 18d) 20e) 24

3. (UTFPR) Em 2016 a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) confirmou a descoberta de mais quatro elementos, todos produzidos artificialmente, identificados nas últimas décadas por cientistas russos, japoneses e americanos, e que completam a sétima fila da tabela periódica. Eles se chamam Nihonium (sím-bolo Nh e elemento 113), Moscovium (símbolo Mc e elemento 115), Tennessine (símbolo Ts e elemento 117) e Oganesson (símbolo Og e elemento 118). As massas atômicas destes elementos são, respectivamente, 286, 288, 294, 294.Com base nas afirmações acima assinale a alternativa correta.

a) Esses elementos são representados por Nh, Mc, Ts e Og.286113

288115

294117

294188

b) Os elementos tennessine e oganesson são isóbaros.c) Estes elementos foram encontrados em meteoritos oriundos do espaço.d) Os elementos tennessine e oganesson são isótopos.e) Os quatro novos elementos são isótonos entre si.

4. (Mackenzie-SP) Sabendo-se que dois elementos químicos A e Bxx

xx

3 36 8

2 83 20

++

++ são isóbaros, é correto afirmar que o nú-

mero de nêutrons de A e o número atômico de B são, respectivamente, a) 15 e 32.b) 32 e 16.c) 15 e 17.d) 20 e 18.e) 17 e 16.

estuDO ORientaDO

exeRcíciOs

1. (Fuvest-SP) O átomo constituído de 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons apresenta, respectivamente, número atômico e número de massa iguais a:

a) 17 e 17. b) 17 e 18. c) 18 e 17. d) 17 e 35. e) 35 e 17.

A representação ao íon y será: 2 625 2yx

x–

–+

sabendo que y apresenta 20 nêutrons, podemos escrever:A = p + n ⇒ x + 25 = 2x – 6 + 20 ⇒ x = 11Determinando o número de prótons: z = 2x – 6 ⇒ z = 2 · (11) – 6 ⇒ z = 16para um átomo neutro: z = p = e– = 16como o íon y2– ganhou dois elétrons, tem-se o total de 18 elétrons.

ts e og tem igual número de massa, portanto, são isóbaros.a) (F) os elementos são representados corretamente da seguinte forma:

113286

115288

117294

118294nh Mc ts og

c) (F) os elementos foram sintetizados em laboratórios de pesquisa.d) (F) ts e og têm igual número de massa, portanto, são isóbaros.e) (F) Determinando o número de nêutrons dos elementos, teremos: nh: A = p + n ⇒ 286 = 113 + n ⇒ n = 173Mc: A = p + n ⇒ 288 = 115 + n ⇒ n = 173ts: A = p + n ⇒ 294 = 117 + n ⇒ n = 177og: A = p + n ⇒ 294 = 118 + n ⇒ n = 176portanto, apenas nh e Mc são isótonos (mesmo número de nêutrons).

como A e b são isóbaros, podemos escrever:AA = Ab ⇒ 6x + 8 = 3x + 20 ⇒ x = 4Assim, substituindo x no número de prótons e na massa de A, teremos:pA = 3x + 3 ⇒ pA = 15AA = 6x + 8 ⇒ AA = 32o cálculo dos nêutrons será dado por: A = p + n ⇒ 32 = 15 + n ⇒ n = 17o número atômico de b será calculado por: pb = 2x + 8 ⇒ pb = 16

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aula 3 Química a

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exeRcíciOs

1. (Vunesp) A luz branca é composta por ondas eletromagnéticas de todas as frequências do espectro visível. O espectro de radiação emitido por um elemento, quando submetido a um arco elétrico ou a altas temperaturas, é descontínuo e apresenta uma de suas linhas com maior intensidade, o que fornece “uma impressão digital” desse elemento. Quando essas linhas estão situadas na região da radiação visível, é possível identificar diferentes ele-mentos químicos por meio dos chamados testes de chama. A tabela apresenta as cores características emitidas por alguns elementos no teste de chama:

Elemento Cor

sódio laranja

potássio violeta

cálcio vermelho-tijolo

cobre azul-esverdeada

Em 1913, Niels Bohr (1885-1962) propôs um modelo que fornecia uma explicação para a origem dos espectros atômicos. Nesse modelo, Bohr introduziu uma série de postulados, entre os quais, a energia do elétron só pode assumir certos valores discretos, ocupando níveis de energia permitidos ao redor do núcleo atômico. Considerando o modelo de Bohr, os diferentes espectros atômicos podem ser explicados em função:

a) do recebimento de elétrons por diferentes elementos.b) da perda de elétrons por diferentes elementos.c) das diferentes transições eletrônicas, que variam de elemento para elemento.d) da promoção de diferentes elétrons para níveis mais energéticos.e) da instabilidade nuclear de diferentes elementos.

2. (Udesc) Os fundamentos da estrutura da matéria e da atomística baseados em resultados experimentais tive-ram sua origem com John Dalton, no início do século XIX. Desde então, no transcorrer de aproximadamente 100 anos, outros cientistas, tais como J. J. Thomson, E. Rutherford e N. Bohr, deram contribuições marcantes de como possivelmente o átomo estaria estruturado. Com base nas ideias propostas por esses cientistas, marque (V) para verdadeira e (F) para falsa.

( ) Rutherford foi o primeiro cientista a propor a ideia de que os átomos eram, na verdade, grandes espaços vazios constituídos por um centro pequeno, positivo e denso com elétrons girando ao seu redor.

( ) Thomson utilizou uma analogia inusitada ao comparar um átomo com um “pudim de passas”, em que estas seriam prótons incrustados em uma massa uniforme de elétrons dando origem à atual eletrosfera.

( ) Dalton comparou os átomos a esferas maciças, perfeitas e indivisíveis, tais como “bolas de bilhar”. A partir deste estudo surgiu o termo “átomo” que significa “sem partes” ou “indivisível”.

( ) O modelo atômico de Bohr foi o primeiro a envolver conceitos de mecânica quântica, em que a eletrosfera possuía apenas algumas regiões acessíveis denominadas níveis de energia, sendo ao elétron proibida a movimentação entre estas regiões.

( ) Rutherford utilizou em seu famoso experimento uma fonte radioativa que emitia descargas elétricas em uma fina folha de ouro, além de um anteparo para detectar a direção tomada pelos elétrons.

a) F – V – V – V – F b) V – V – F – V – F c) F – V – V – F – V d) V – F – F – F – F e) V – F – F – F – V

os diferentes espectros atômicos são explicados em função das diferentes transições eletrônicas (volta de elétrons para níveis mais internos após serem excitados por uma fonte de energia), que variam de elemento para elemento.

(v) rutherford foi o primeiro cientista a propor a ideia de que os átomos eram, na verdade, grandes espaços vazios constituídos por um centro pequeno, positivo e denso, com elétrons girando ao seu redor. (F) o correto seria: “thomson utilizou uma analogia inusitada ao comparar um átomo com um ‘pudim de passas’, em que estas seriam elétrons incrustados em uma massa positiva uniforme dando origem à atual eletrosfera”. (F) o termo “átomo” surgiu na grécia Antiga, com os filósofos leucipo e Demócrito.(F) no modelo"átomo" de bohr, os elétrons podem se movimentar entre órbitas permitidas. (F) o anteparo usado por rutherford servia para detectar a direção tomada pelas partículas alfa.

Química a aula 3

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3. (Fuvest-SP) Considere os seguintes elementos e seus respectivos números atômicos: I. Na (11) II. Ca (20) III. Ni (28) IV. A(13)

Entre eles, apresenta (ou apresentam) elétrons no subnível d de suas configurações eletrônicas apenas: a) I e IV b) III c) II

d) II e III e) II e IV

4. (FEI-SP) Sabendo que o subnível mais energético de um átomo é o 4s1, determine: a) o número total de elétrons;

b) o número de camadas da eletrosfera.

estuDO ORientaDO

exeRcíciOs

1. (UPE-SSA) Analise a seguinte charge:

Disponível em: <http://hquimica.webnode.com.br/>. Acesso em: junho 2015.

As estudantes Eugênia e Lolita estão falando, respectivamente, sobre os modelos atômicos de: a) Dalton e Thomson.b) Dalton e Rutherford-Bohr.c) Thomson e Rutherford-Bohr.

d) Modelo quântico e Thomson.e) Rutherford-Bohr e Modelo quântico.

considere as distribuições eletrônicas dos elementos citados:

11na → 1s2 2s2 2p6 3s1

20ca → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

28ni → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

13A → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

portanto, encontramos elétrons no subnível d apenas no ni (iii).

A distribuição eletrônica deste átomo, segundo o diagrama de linus pauling e considerando que o subnível mais energético é 4s1, é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1. Assim, o número de elétrons é: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 1 = 19 elétrons.

considerando a distribuição eletrônica, o átomo apresenta 4 camadas ocupadas por elétrons.