Elementos químicos e sua organização - Modelo da nuvem eletrónica

Selecione a opção que completa corretamente a frase: A notação 2p_x, 2p_y, 2p_z designa...

• ...as orbitais dos três subn´´iveis de eenergia do nível 2.

• ...as três orbitais do subnível de maior energia de n=2.

• ...as três orbitais existentes no nível de energia n=2.

• ...as três orbitais esféricas do subnível de maior energia de n=2.

Qual das seguintes opções pode traduzir o enunciado do Princípio da Exclusão de Pauli?

• Na mesma orbital não podem coexistir eletrões com o mesmo estado de spin.

• Eletrões da mesma orbital encontram-se no mesmo estado de spin.

• Não é possível conhecer simultaneamente a posição e a energia de um eletrão.

• No mesmo nível de energia não podem coexistir eletrões no mesmo estado de spin.

Qual das seguintes conclusões resulta do princípio da exclusão de Pauli?

• Cada orbital comporta no máximo 2 eletrões.

• Cada átomo só pode ter dois eletrões em orbitais s.

• Cada nível de energia comporta no máximo dois eletrões.

• Em cada nível de energia só pode haver 2 eletrões em orbitais p.

As orbitais degeneradas são...

• orbitais do mesmo nível de energia n.

• Orbitais com a mesma forma

• orbitais semi preenchidas.

• Orbitais com a mesma energia.

Um átomo no estado fundamental tem eletrões nas orbitais 1s, 2s, 2p e 3s. Quantos eletrões se encontram em orbitais degeneradas?

• 2

• 4

• 6

• 8

Answer explanation

As orbitais degeneradas serão as 2p. Como o átomo no estado fundamental tem eletrões nas orbitais 1s, 2s, 2p e 3s, respeitando o princípio da energia mínima, terá que ter as orbitais p totalmente preenchidas com 6 eletrões.

Qual das configurações eletrónicas seguintes pode corresponder a um átomo de carbono (₆ C) no estado fundamental?

• 1s² 2s¹ 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z¹

• 1s² 2s² 2p_x¹ 2p_y⁰ 2p_z¹

• 1s² 2s² 2p_x²

• 1s² 2s¹ 2p_x² 2p_y¹

Answer explanation

A primeira opção não respeita o princípio da energia mínima.

A terceira opção viola a regra de Hund.

A última opção viola o princípio da energia mínima e aregra de Hund.

Quantos valores diferenciados de energia apresentam os eletrões de um átomo de carbono (₆ C )no estado fundamental?

• seis

• quatro

• três

• dois

Answer explanation

Os eletrões num átomo de carbono distribuem-se por uma orbital 1s, uma orbital 2s e duas orbitais 2p, a que correspondem três valores diferenciados de energia.

Num átomo de cloro (₁₇ Cl ) existem, no total...

• cinco eletrões de valência distribuídos por três orbitais.

• cinco eletrões de valência distribuídos por duas orbitais.

• sete eletrões de valência distribuídos por duas orbitais.

• sete eletrões de valência distribuídos por quatro orbitais.

Answer explanation

A configuração eletrónica do cloro no estado fundamental é 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ o que dá para concluir que existem sete eletrões no nível 3, distribuídos por uma orbital 3s e três orbitais 3p.

Considere um átomo do elemento cujo número atómico é 8. Qual das configurações seguintes pode corresponder a esse átomo num estado excitado?

• 1s² 2s¹ 2p_x³ 2p_y¹ 2p_z¹

• 1s² 2s¹ 2p_x² 2p_y² 2p_z¹

• 1s² 2s² 2p_x¹ 2p_y² 2p_z¹

• 1s¹ 2s³ 2p_x² 2p_y¹ 2p_z¹

As configurações eletrónicas seguintes, referentes a átomos no estado fundamental, estão incorretas. Indica a regra ou princípio que foi violado e escreve cada uma de forma correta.

Answer explanation

I- Princípio da energia mínima, pois não são preenchidas as orbitais por ordem crescente de energia.

1s² 2s²

II - Princípio da energia mínima porque não foram preenchidas as orbitais por ordem crescente de energia.

1s² 2s² 2p⁶

III- Regra de Hund pois as orbitais degeneradas não foram preenchidas primeiro com os eletrões com o mesmo spin e só depois com os de spin opostos.

Princípio da energia mínima.

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p_x¹ 3p_y¹ 3p_z¹

^{iV - Princípio da exclusão de Pauli pois cada orbital não pode conter mais do que dois eletrões}

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p_x¹ 3p_y⁰ 3p_z⁰