Qual o número atômico de um elemento químico que apresenta como subnível mais energético o 4p5

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1/4 Exercícios - Tabela Periódica 1) (�) Um átomo T apresenta menos 2 prótons que um átomo Q. Com base nessa informação, assinale a opção falsa. T Q a) calcogênio b) silício c) gás nobre d) halogênio e) bário gás nobre enxofre alcalino terroso alcalino cério Resposta: d. 2) (�) Um átomo com última camada 3s23p6 está classificado na Tabela Periódica como. a) metal alcalino b) metal alcalinoterroso c) metal terroso d) não-metal e) gás nobre Resposta: e. 3) (�) Um átomo tem 4p6 como subnível mais energético. Este átomo é do elemento: a) Kr b) F c) Ar d) Rn e) Xe Resposta: c. 4) O aço tem como um dos componentes que lhe dá resistência e ductibilidade o elemento vanádio; sobre o vanádio podemos afirmar que seu subnível mais energético e seu período são, respectivamente (dado: 23V): a) 4s2 e 4º período. b) 3d3 e 4º período. c) 4s2 e 5º período. d) 3d3 e 5º período. e) 4p3 e 4º período. Resposta: b. 5) Os elementos químicos silício e germânio são semimetais e constituem os chamados semicondutores, usados para construir componentes eletrônicos, como diodos, transistores e microprocessadores. Algumas das qualidades desses elementos devem-se às suas estruturas atômicas. Com relação ao silício e ao germânio e à posição que eles ocupam na tabela periódica, podemos afirmar que: a) se situam no mesmo período da tabela periódica e apresentam configuração final "ns2 np4"; b) pertencem à mesma família da tabela periódica, possuindo, portanto, o mesmo número de níveis eletrônicos; c) pertencem à classe dos elementos representativos da família do carbono, possuindo em comum o mesmo número de elétrons de valência; d) são elementos de transição (entre os alcalinos- terrosos e os não-metais) e apresentam subnível energético do tipo "p"; e) apresentam o mesmo número de níveis eletrônicos, possuindo, portanto, o mesmo raio atômico. Esclarecimento. Os elementos representativos são formados pelos grupos 1, 2 e 13 a 18 da tabela periódica. Resposta: c. a) Errada. O silício e o germânio pertencem à mesma família do carbono (têm 4 elétrons na última camada). Possuem, portanto, na camada de valência, configuração “ns2 np2”. b) Errada. Eles não possuem o mesmo número de níveis eletrônicos, pois isso é indicado não pela família, mas sim pelo período e eles são de períodos diferentes na Tabela Periódica: o silício é do 3º período (possuindo 3 níveis eletrônicos ou camadas) e o germânio é do 4ºperíodo (possuindo 4 níveis). c) Correta. O silício e o germânio são da mesma família que o carbono, a família 14 ou IV A, portanto todos esses elementos possuem 4 elétrons na camada de valência. d) Errada. Eles são elementos representativos e não elementos de transição. e) Errada. Conforme explicado na resolução da alternativa “b”, eles não possuem o mesmo nível eletrônico e, portanto, seu raio atômico não é igual. 6) Um certo átomo do elemento E, genérico, apresenta o elétron mais energético no subnível 4p5. Qual o número atômico dos elementos que antecedem e sucedem o elemento na mesma família/grupo do sistema periódico? a) 16 e 52 b) 34 e 36 c) 17 e 53 d) 15 e 51 e) 52 e 54 Resposta: c. Fazendo a distribuição eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 vemos que o elemento químico E seria o Bromo. O exercício pede o número atômico do antecessor e do sucessor no grupo, ou seja, temos que olhar o elemento acima e o abaixo do Bromo. Olhando na tabela períodica vemos chegamos no 17Cl e no 53I. Desta maneira, a alternativa certa é a letra c. 7) Os elementos 20Ca, 23V, 28Co, 30Zn e 33As pertencem ao quarto período da tabela periódica. Dentre eles, quantos apresentam elétrons desemparelhados em sua configuração eletrônica e podem ser classificados como de transição? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Esclarecimento. O princípio de Pauli diz que se deve colocar um (1) elétron em todos orbitais antes de colocar o segundo elétron. Então, um elétrom vai estar desemparelhado quando ele estiver sozinho em um orbital. É necessário realizar a distribuição eletrônica para identificar elétrons desemparelhados: estes estarão sempre em subníveis incompletos. Os elementos de transição são aqueles que possuem subnível mais energético do tipo d ou f. Resposta: b. 20Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 O Cálcio não possui elétrons desemparelhados, e não é um elemento de transição (é representativo) pois o subnível mais energético é do tipo s e não do tipo d. 23V: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 O Vanádio possui elétrons desemparelhados, os quais estão em orbitais do tipo d. Portanto é um elemento de transição e possuem elétrons desemparelhados. X 28Co: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 O Cobalto possui elétrons desemparelhados, os quais estão em orbitais do tipo d. Portanto é um elemento de transição e possuem elétrons desemparelhados. X 30Zn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 O Zinco não possui elétrons desemparelhados (3d10 = orbital cheio). Portanto é um elemento de transição (subnível mais energético do tipo d) mas não possue elétrons desemparelhados. 33As: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3 O Arsênio não possui elétrons desemparelhados, e não é um elemento de transição pois o subnível mais energético é do tipo p e não do tipo d. Apenas dois dos elementos listados preechem os requisitos do enunciado, sendo assim, a alternativa correta é a letra b. 8) Sejam as afirmativas abaixo. I. Em um mesmo período, os elementos apresentam o 2/4 mesmo número de níveis. II. Os elementos da coluna 2A apresentam, na última camada, a configuração ns2. III. Quando o subnível mais energético é tipo s ou p, o elemento é de transição. IV. Em um mesmo grupo, os elementos apresentam o mesmo número de camadas. Quantas afirmativas estão corretas? a) Nenhuma b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 Resposta: c. I. CORRETO, e essa é uma boa maneira de identificar a quantidade de níveis eletrônicos de cada átomo. II. CORRETO, para confirmar basta fazer a distribuição eletrônica de todos os elementos do grupo. III. INCORRETO, pois os elementos de transição são caracterizados por ter o subnível do tipo d ou f como o mais energético. IV. INCORRETO, isso é verdade apenas para os períodos e não para os grupos. 9) Assinale a alternativa em correspondente ao elemento químico cuja configuração eletrônica, na ordem crescente de energia, finda em 4s2 3d3. a) grupo 3 e 2º período. b) grupo 14 e 2º período. c) grupo 14 e 5º período. d) grupo 5 e 4º período. e) grupo 15 e 3º período. Resposta: d. Fazendo a configuração completa tem-se 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3. Somando-se os elétrons, chega-se ao número atômico 23, do elemento químico Vanádio (V), que está no grupo 5 e 4º período. Sendo assim, a alternatica correta é a alternatica d. 10) Um elemento químico possui número de massa igual a 4x, número de prótons igual a 2x-2 e número de nêutrons igual a 22. Que elemento é este, e qual a sua massa? Resposta: Sabe-se que o número de massa A de um átomo é dado pela soma de seus prótons (Z) e seus nêutrons (N). A=Z+N Assim, 4x=2x-2+22 → 2x=20 → x=10 → A=40 → Z=2x-2=18 Z=18 → Argonio. 11) Sobre os átomos A e B (neutros) são conhecidos os seguintes dados: I. O átomo A tem 21 elétrons e número de massa igual a 40. II. O átomo B tem número atômico 20. III. A e B são átomos isótonos entre si. Qual o número de massa do átomo B? Resposta: Sabe-se que o número de prótons é igual ao número de elétrons num átomo neutro. Assim, para o átomo A, A=Z+N → 40=21+N → N=19 Pela afirmação III, como A e B são isótonos entre si, eles tem o mesmo número de nêutrons (neste caso, N = 19 como achado acima). E Z=20 para o átomo B. Logo, A=Z+N → Z=20+19 → A=39 → número de massa de B.

Se analisarmos a distribuição eletrônica de determinado átomo no diagrama de energia (ou diagrama de Pauling) é possível ‘prever’ duas questões referentes à localização do elemento desse átomo na Tabela Periódica: o período e a família.

Consideremos primeiramente o período:

Por exemplo, considere o caso de quatro elementos de diferentes períodos:

·         Be (Z = 4): A ordem geométrica da distribuição eletrônica do berílio é: 1s2 / 2s2.

Veja que foram preenchidos 2 níveis, portanto, o berílio é do período.

·         Na (Z = 11): A ordem geométrica da distribuição eletrônica do sódio é: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s1.

Nesse caso, foram preenchidos 3 níveis, portanto, o sódio é do período.

·         As (Z = 33): A ordem geométrica da distribuição eletrônica do arsênio é: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10 / 4s2 4p3.

Foram preenchidos 4 níveis, então o arsênio é do período.

·         I (Z = 53): A ordem geométrica da distribuição eletrônica do iodo é: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10 / 4s2 4p6 4d10  /  5s2 5p5.

Foram preenchidos 5 níveis, então o iodo é do período.

Agora consideremos como podemos descobrir a família do elemento:

Veja como isso ocorre em cada um dos grupos de elementos mencionados acima:

·         Elementos Representativos:

Esses elementos são aqueles que pertencem às famílias: 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 e 18.  Eles também são chamados de elementos típicos ou característicos e em tabelas ainda não atualizadas eles correspondem aos elementos que estão nas colunas A (IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIII A).

Sempre que o elétron mais energético estiver em um subnível s ou p, ele será um elemento representativo. Além disso, a soma dos elétrons que foram preenchidos no nível mais externo, nos mostra qual é sua respectiva família.

Veja como isso ocorre:

·         Família 1: Todos possuem 1 elétron no último nível de energia.

Exemplos:

1H: 1s1 → Apesar de não ser um metal alcalino, o hidrogênio aparece na tabela na família 1, porque ele possui 1 elétron na sua última e única camada.

3Li: 1s2 / 2s1

11Na: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s1

19K: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6  /  4s1

37Rb: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10  /  4s2 4p6  / 5s1

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55Cs: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10  /  4s2 4p6 4d10 / 5s2 5p6  /  6s1

87Fr:  1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10  /  4s2 4p6 4d10 4f14 / 5s2 5p6  5d10 /  6s2 6p6  / 7s1

Dessa forma, podemos concluir que a configuração eletrônica dos elementos desse grupo termina com ns1 (n = 1 a 7).

Isso nos ajuda a ver que há então uma generalização para os outros grupos ou famílias:

·         Família 2: Todos possuem 2 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2.

·         Família 13: Todos possuem 3 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np1.

·         Família 14: Todos possuem 4 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np2.

·         Família 15: Todos possuem 5 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np3.

·         Família 16: Todos possuem 6 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np4.

·         Família 17: Todos possuem 7 elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em  ns2 np5.

  •  Elementos de transição externa:

Os elementos de transição são os que ficam nas famílias de 3 a 12, sendo que os de transição externa são os que ficam expostos (externos). Nas tabelas antigas os elementos de transição ocupam as colunas B.

Eles possuem o elétron mais energético em um subnível d incompleto. A sua configuração eletrônica termina em ns2 (n-1)d (1 até 8).

Veja dois exemplos, cujas configurações estão agora na ordem de energia:

28Ni: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6  4s2 3d8

39Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6  4s2 3d10 4p6 5s2 4d1

  •  Elementos de transição interna:

São aqueles elementos que ocupam o grupo 3 da Tabela Periódica, mas que ficam internos e, para vê-los, puxamos uma linha repetindo os períodos 6 e 7 abaixo da tabela. O período 6 é denominado de série dos lantanídios, e o 7 é a série dos actinídios.

Os elementos de transição interna possuem o elétron mais energético do átomo no estado fundamental em um subnível f incompleto. A sua configuração eletrônica termina em ns2 (n - 2)f (1 até 13).

Exemplo com configuração eletrônica em ordem de energia:

57La: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f1.

  Por Jennifer Fogaça

Graduada em Química

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