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Resposta Questão 2 Alternativa “d”. A distribuição eletrônica do titânio em ordem energética crescente é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2. Portanto, o seu subnível mais energético é o último a ser preenchido: 3d2:
Apenas para tirar quaisquer dúvidas, o subnível 4s2 é o mais externo e não o mais energético. Resposta Questão 3 Alternativa “e”. Pelo diagrama mostrado logo mais abaixo, você poderá ver que em cada camada a quantidade de elétrons é: 1ª camada: K = 2;
Resposta Questão 4 Alternativa “d”. O 3º nível energético é M, então, basta realizar a distribuição eletrônica, seguindo a ordem dada pelas setas, até que haja 14 elétrons nesse nível (2 + 6 + 6): Distribuição eletrônica de 14 elétrons no terceiro nível do diagrama de Pauling Somando todos os elétrons distribuídos, temos que o total é igual a 26. Resposta Questão 5 Alternativa “c”. O nível M é o terceiro, então, se olharmos esse nível, temos que os orbitais 3s e 3p estão preenchidos com elétrons, restando os 5 vazios do subnível 3d:
Resposta Questão 6 Alternativa “b”. Pela distribuição eletrônica mostrada no enunciado (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1), vemos que os elétrons foram distribuídos até a camada 5 (5s2). Visto que essa distribuição já está na ordem energética crescente, o subnível mais energético é o 4d que possui 1 elétron. As diferentes substâncias que existem no universo são compostas de átomos, íons ou moléculas. Os elementos químicos se combinam por meio de ligações químicas. Essas ligações podem ser:
Aproveite as questões abaixo para testar seus conhecimentos sobre ligações químicas. Exercícios propostosQuestão 1Para interpretar as propriedades das diversas substâncias é necessário conhecer as ligações entre os átomos e as ligações entre as respectivas moléculas. Em relação à ligação entre átomos pode afirmar-se que… (A) entre átomos ligados predominam as forças de atração. Ver Resposta Alternativa correta: (D) entre átomos ligados há equilíbrio entre as atrações e as repulsões eletrostáticas. Os átomos são formados por cargas elétricas e são as forças elétricas entre as partículas que levam a formação de ligações. Por isso, todas as ligações químicas são de natureza eletrostática. Os átomos apresentam forças de:
Em todos os sistemas químicos, os átomos procuram ficar mais estáveis e essa estabilidade é obtida em uma ligação química. A estabilidade ocorre devido o equilíbrio entre as forças de atração e de repulsão, pois os átomos alcançam um estado de menor energia. Questão 2Faça a correspondência correta entre as frases da coluna I e o tipo de ligação da coluna II.
Ver Resposta Resposta:
Questão 3O metano, a amônia, a água e o fluoreto de hidrogênio são substâncias moleculares cujas estruturas de Lewis se representam na tabela seguinte.
Indica o tipo de ligação que se estabelece entre os átomos que constituem estas moléculas. Ver Resposta Resposta correta: Ligação covalente simples. Observando a tabela periódica, vemos que os elementos das substâncias não são metais. O tipo de ligação que esses elementos formam entre eles é a ligação covalente, pois estão compartilhando elétrons. Átomos de carbono, nitrogênio, oxigênio e flúor chegam a oito elétrons na camada de valência por causa do número de ligações que fazem. Obedecem então a regra do octeto. Já o hidrogênio participa na formação das substâncias moleculares compartilhando um par de elétrons, estabelecendo ligações covalentes simples. Veja também: Ligações químicas Questões de vestibularesQuestões sobre ligações químicas aparecem bastante nos vestibulares. Veja a seguir como o tema pode ser abordado. Questão 1(UEMG) As propriedades exibidas por um certo material podem ser explicadas pelo tipo de ligação química presente entre suas unidades formadoras. Em uma análise laboratorial, um químico identificou para um certo material as seguintes propriedades:
A partir das propriedades exibidas por esse material, assinale a alternativa que indica o tipo de ligação predominante no mesmo: (A) metálica Ver Resposta Alternativa correta: (D) iônica. Um material sólido apresenta altas temperaturas de fusão e ebulição, ou seja, precisaria de muita energia para passar ao estado líquido ou gasoso. No estado sólido, o material é mau condutor de eletricidade por causa da organização dos átomos que formam uma geometria bem definida. Em contato com a água ocorre o aparecimento de íons, formando cátions e ânions, facilitando a passagem de corrente elétrica. O tipo de ligação que faz com que o material apresente essas propriedades é a ligação iônica. Questão 2(PUC-SP) Analise as propriedades físicas na tabela abaixo:
Segundo os modelos de ligação química, A, B, C e D podem ser classificados, respectivamente, como, (A) composto iônico, metal, substância molecular, metal. Ver Resposta Alternativa correta: (E) composto iônico, substância molecular, metal, composto iônico. Analisando os estados físicos das amostras quando são submetidas às temperaturas apresentadas, temos que:
Tanto o composto A como D são isolantes no estado sólido (a 25 °C), mas quando a amostra A passa ao estado líquido ela torna-se condutora. Essas são características de compostos iônicos. Compostos iônicos no estado sólido não permitem a condutividade por causa da forma como os átomos se arranjam. Em solução, os compostos iônicos se transformam em íons e permitem a condução de eletricidade. É característica dos metais a sua boa condutividade como a amostra C. Compostos moleculares são eletricamente neutros, ou seja, isolantes como a amostra B. Veja também: Ligações metálicas Questão 3(Fuvest) Considere o elemento cloro formando compostos com, respectivamente, hidrogênio, carbono, sódio e cálcio. Com quais desses elementos o cloro forma compostos covalentes? Ver Resposta Resposta:
Compostos covalentes ocorrem na interação de átomos de não metais, não metais com hidrogênio ou entre dois átomos de hidrogênio. Então, a ligação covalente ocorre com cloro + hidrogênio e cloro + carbono. Sódio e cálcio são metais e ligam-se ao cloro por uma ligação iônica. Questões do EnemA abordagem do Enem sobre o tema pode ser um pouco diferente do que vimos até agora. Veja como as ligações químicas apareceram na prova de 2018 e aprenda um pouco mais sobre esse conteúdo. Questão 1(Enem/2018) Pesquisas demonstram que nanodispositivos baseados em movimentos de dimensões atômicas, induzidos por luz, poderão ter aplicações em tecnologias futuras, substituindo micromotores, sem a necessidade de componentes mecânicos. Exemplo de movimento molecular induzido pela luz pode ser observado pela flexão de uma lâmina delgada de silício, ligado a um polímero de azobenzeno e a um material suporte, em dois comprimentos de onda, conforme ilustrado na figura. Com a aplicação de luz ocorrem reações reversíveis da cadeia do polímero, que promovem o movimento observado. TOMA, H. E. A nanotecnologia das moléculas. Química Nova na Escola, n. 21, maio 2005 (adaptado). O fenômeno de movimento molecular, promovido pela incidência de luz, decorre do(a) (A) movimento vibracional dos átomos, que leva ao encurtamento e à relaxação das ligações. Ver Resposta Alternativa correta: (B) isomerização das ligações N=N sendo a forma cis do polímero mais compacta que a trans. O movimento na cadeia do polímero faz com que se observe um polímero mais longo à esquerda e um mais curto à direita. Com a parte do polímero destacado observamos duas coisas:
Traçando uma linha na imagem, em A observamos que as estruturas estão acima e abaixo do eixo, ou seja, lados opostos. Já em B, estão do mesmo lado da linha traçada. O nitrogênio realiza três ligações para ficar estável. Se ele está ligado à estrutura por uma ligação, então ele se liga ao outro nitrogênio por meio de uma ligação covalente dupla. O compactamento do polímero e flexão da lâmina ocorrem porque os ligantes ficam em posições diferentes quando ocorre a isomeria das ligações N=N. A isomeria trans é observada em A (ligantes em lados opostos) e cis em B (ligantes no mesmo plano). Questão 2(Enem/2018) Alguns materiais sólidos são compostos por átomos que interagem entre si formando ligações que podem ser covalentes, iônicas ou metálicas. A figura apresenta a energia potencial de ligação em função da distância interatômica em um sólido cristalino. Analisando essa figura, observa-se que, na temperatura de zero kelvin, a distância de equilíbrio da ligação entre os átomos (R0) corresponde ao valor mínimo de energia potencial. Acima dessa temperatura, a energia térmica fornecida aos átomos aumenta sua energia cinética e faz com que eles oscilem em torno de urna posição de equilíbrio média (círculos cheios), que é diferente para cada temperatura. A distância de ligação pode variar sobre toda a extensão das linhas horizontais, identificadas com o valor da temperatura, de T1 a T4 (temperaturas crescentes). O deslocamento observado na distância média revela o fenômeno da (A) ionização. Ver Resposta Alternativa correta: (B) dilatação. Os átomos possuem cargas positivas e negativas. As ligações se formam quando alcançam uma energia mínima por equilíbrio das forças (repulsão e atração) entre os átomos. A partir disso entendemos que: para ocorrer uma ligação química existe uma distância ideal entre os átomos para que eles fiquem estáveis. O gráfico apresentado nos mostra que:
Como a temperatura mede o grau de agitação das moléculas, quanto maior a temperatura mais o átomo oscila e aumenta o espaço ocupado por ele. A maior temperatura (T4) indica que haverá um maior espaço ocupado por aquele grupo de átomos e assim, ocorre a dilatação do material. Questão 3(Enem/2019) Por terem camada de valência completa, alta energia de ionização e afinidade eletrônica praticamente nula, considerou-se por muito tempo que os gases nobres não formariam compostos químicos. Porém, em 1962, foi realizada com sucesso a reação entre o xenônio (camada de valência 5s²5p⁶) e o hexafluoreto de platina e, desde então, mais compostos novos de gases nobres vêm sendo sintetizados. Tais compostos demonstram que não se pode aceitar acriticamente a regra do octeto, na qual se considera que, numa ligação química, os átomos tendem a adquirir estabilidade assumindo a configuração eletrônica de gás nobre. Dentre os compostos conhecidos, um dos mais estáveis é o difluoreto de xenônio, no qual dois átomos do halogênio flúor (camada de valência 2s²2p⁵) se ligam covalentemente ao átomo de gás nobre para ficarem com oito elétrons de valência. Ao se escrever a fórmula de Lewis do composto de xenônio citado, quantos elétrons na camada de valência haverá no átomo do gás nobre? (A) 6 Ver Resposta Alternativa correta: c) 10. O flúor é um elemento que faz parte do grupo 17 da Tabela Periódica. Por isso, na sua camada eletrônica mais externa existem 7 elétrons (2s2 2p5). Para adquirir estabilidade, segundo a regra do octeto, o átomo desse elemento necessita de um elétron para assim ter 8 elétrons na camada de valência e assumir a configuração eletrônica de gás nobre. Já o xenônio é um gás nobre, e, por isso, já apresenta 8 elétrons na última camada (5s2 5p6). Observe que o nome do composto é difluoreto de xenônio, ou seja, o composto é formado por dois átomos de flúor e um átomo de xenônio, XeF2. Como diz no enunciado a ligação química entre os átomos é do tipo covalente, ou seja, há o compartilhamento de elétrons. Representação das ligações covalentes no difluoreto de xenônioDistribuindo os elétrons ao redor de cada átomo (7 ao redor do flúor e 8 ao redor do xenônio) vemos que o átomo de xenônio, ao se ligar com dois átomos de flúor, apresenta 10 elétrons na camada de valência. Vídeo sobre Ligações químicasVeja também:
Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011). É dada a seguinte informação para adquirir configuração eletrônica de um gás nobre o átomo de número atômico zPara adquirir configuração eletrônica de gás nobre, o átomo de um número atômico 16 deve receber dois elétrons (letra D). Camada M: 6 elétrons: essa é a camada de valência do átomo. Lembrando que os gases nobres são os elementos da família 18 da Tabela Periódica, também chamada de família VIII-A ou zero.
Qual é a configuração eletrônica de um gás nobre?Em exceção ao hélio, que possui configuração eletrônica terminada em ns², os demais gases nobres apresentam configuração eletrônica terminada em ns2 np6, onde n é o número quântico principal da camada mais externa.
Qual é o número atômico de um átomo?O número atômico equivale ao número de prótons no núcleo do átomo. Logo, ao saber a quantidade de prótons em um átomo, determina-se o valor de Z. Por exemplo, o elemento cálcio possui em seu núcleo 20 prótons e 20 nêutrons. Logo, seu número atômico é igual a 20.
Quantos elétrons na camada de valência haverá no átomo de gás nobre?Com exceção do hélio, todos os gases nobres possuem oito elétrons em sua camada de valência, aquela última na qual ocorrem as ligações moleculares ou iônicas.
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