05. (Uni - Rio - RJ)
“O coração artificial colocado em Elói começou a ser desenvolvido há quatro anos nos Estados Unidos e já é usado por cerca de 500 pessoas. O conjunto, chamado de “Heartmate”, é formado por três peças principais. A mais importante é uma bolsa redonda com 1,2 quilo, 12 centímetros de diâmetro e 3 centímetros de espessura, feita de titânio - um metal branco - prateado, leve e resistente.”
Fonte: Revista Veja, julho de 1999.
Entre os metais a seguir, aquele que apresenta, na última camada, número de elétrons igual ao do titânio é o:
(Dados: Números atômicos:
.)
a) C. Resolução:
b) Na .
c) Ga.
d) Mg .
Entre os metais a seguir, aquele que apresenta, na última camada, número de elétrons igual ao do titânio é o:
(Dados: Números atômicos:
a) C. Resolução:
b) Na .
c) Ga.
d) Mg .
Passo 1
O enunciado pergunta: “Entre os metais a seguir, aquele que apresenta, na última camada, número de elétrons igual ao do titânio é o: ?” As alternativas são
,
,
,
.
Dados fornecidos (peguei estes números do enunciado): ;
;
;
;
;
.
O que preciso encontrar: o metal cuja “última camada” (camada mais externa, isto é, com maior número quântico principal ) tem o mesmo número de elétrons que a última camada do titânio.
Dados fornecidos (peguei estes números do enunciado):
O que preciso encontrar: o metal cuja “última camada” (camada mais externa, isto é, com maior número quântico principal
Passo 2
Explicando o conceito importante que usamos: “última camada” significa a camada eletrônica com maior número quântico principal
ocupada por elétrons no átomo neutro. Para um átomo neutro o número de elétrons é igual ao número atômico
. Para determinar quantos elétrons existem na última camada, vamos montar (de forma prática e direta) a distribuição eletrônica por níveis ou usar a notação de orbitais mais comum (princípio de Aufbau): os elétrons preenchem, em ordem, os orbitais
. Vou aplicar isso para o titânio e para cada alternativa, contando quantos elétrons ficam na camada de maior
.
Passo 3
Distribuição eletrônica do titânio (
,
). Preenchendo os orbitais na ordem:
Agora organizando por camadas (valor de
):
- camada
: → elétrons; - camada
: → elétrons; - camada
: → elétrons (note que os elétrons têm ); - camada
: → elétrons.
A última camada (maior
ocupada) é
e nela há
elétrons. Logo o titânio tem
elétrons na sua última camada (
).
Passo 4
Agora calculo a última camada de cada alternativa para comparar com o titânio.
Elemento carbono (
,
):
Preenchimento:
Preenchimento:
Camada mais externa é
com
→
elétrons na última camada. Portanto
tem
elétrons na última camada (não coincide com
).
Passo 5
Elemento sódio (
,
):
Preenchimento:
Preenchimento:
Camada mais externa é
com
→
elétron na última camada. Portanto
tem
elétron na última camada (não coincide com
).
Passo 6
Elemento gálio (
,
):
Preenchimento (forma usual):
Preenchimento (forma usual):
Camada mais externa é
com
→
elétrons na última camada. Portanto
tem
elétrons na última camada (não coincide com
).
Passo 7
Elemento magnésio (
,
):
Preenchimento:
Preenchimento:
Camada mais externa é
com
→
elétrons na última camada. Portanto
tem
elétrons na última camada.
Passo 8
Comparando: titânio tem
elétrons na última camada; entre as alternativas apenas o magnésio (
) também tem
elétrons na sua última camada. Observação útil para a prova: em metais de transição (como
) há elétrons
que pertencem a camadas com
menor, por isso é preciso olhar para o número quântico principal
ao contar “última camada” (aqui o
é a camada de maior
ocupada).
Resposta
d) Mg