I. O nível de energia de um átomo, cujo maior número quântico principal é igual a 4, pode ter, no máximo, 32 elétrons.
II. A configuração eletrônica
representa um estado excitado do átomo de oxigênio.
III. O estado fundamental do átomo de fósforo contém três elétrons desemparelhados.
IV. O átomo de nitrogênio apresenta o primeiro potencial de ionização menor que o átomo de flúor.
V. A energia necessária para excitar um elétron do estado fundamental do átomo de hidrogênio para o orbital 3s é igual àquela necessária para excitar este mesmo elétron para o orbital 3d. Das afirmações feitas, estão CORRETAS
b) apenas I, II e V.
II. A configuração eletrônica
III. O estado fundamental do átomo de fósforo contém três elétrons desemparelhados.
IV. O átomo de nitrogênio apresenta o primeiro potencial de ionização menor que o átomo de flúor.
V. A energia necessária para excitar um elétron do estado fundamental do átomo de hidrogênio para o orbital 3s é igual àquela necessária para excitar este mesmo elétron para o orbital 3d. Das afirmações feitas, estão CORRETAS
b) apenas I, II e V.
Passo 1
Beleza! Vamos dar uma olhada no exercício que você enviou. Temos cinco afirmações sobre átomo e eletrônica, e precisamos verificar quais estão corretas. Para isso, vamos usar conceitos de configuração eletrônica, níveis de energia, potenciais de ionização e estados excitados. Vamos precisar lembrar como os elétrons se organizam nos átomos e como esses conceitos se aplicam a cada afirmação.
Passo 2
Afirmação I: "O nível de energia de um átomo, cujo maior número quântico principal é igual a 4, pode ter, no máximo, 32 elétrons."
Primeiro, vamos entender o que significa o número quântico principal
. Esse número indica o nível de energia dos elétrons. O número máximo de elétrons em um nível de energia é dado pela fórmula
.
Para
:
Então, a afirmação está correta.
Passo 3
Afirmação II: "A configuração eletrônica
representa um estado excitado do átomo de oxigênio."
Vamos verificar a configuração eletrônica do oxigênio no estado fundamental. O oxigênio tem 8 elétrons. Sua configuração eletrônica no estado fundamental é:
A configuração apresentada na afirmação é
, que soma 8 elétrons, mas distribui os elétrons de forma que o orbital
está parcialmente preenchido. No estado fundamental, os elétrons ocupam os orbitais de menor energia possível, preenchendo primeiro
completamente. Portanto, a configuração dada representa um estado excitado, onde alguns elétrons foram promovidos para um orbital de energia mais alta.
Assim, a afirmação está correta.
Passo 4
Afirmação III: "O estado fundamental do átomo de fósforo contém três elétrons desemparelhados."
Vamos olhar para a configuração eletrônica do fósforo no estado fundamental. O fósforo tem 15 elétrons:
No orbital
, há três elétrons espalhados em três orbitais diferentes, cada um com spin paralelo (de acordo com o princípio de Hund). Isso significa que há três elétrons desemparelhados.
Portanto, a afirmação está correta.
Passo 5
Afirmação IV: "O átomo de nitrogênio apresenta o primeiro potencial de ionização menor que o átomo de flúor."
O primeiro potencial de ionização é a energia necessária para remover o primeiro elétron de um átomo no estado gasoso. Geralmente, à medida que avançamos na tabela periódica da esquerda para a direita dentro de um mesmo período, o potencial de ionização aumenta devido ao aumento da carga nuclear efetiva, que mantém os elétrons mais fortemente ligados.
Nitrogênio (
) e flúor (
) estão na mesma geração (segunda linha). O potencial de ionização do flúor é geralmente maior que o do nitrogênio. Portanto, a afirmação de que o nitrogênio tem um potencial de ionização menor que o flúor está incorreta.
Passo 6
Afirmação V: "A energia necessária para excitar um elétron do estado fundamental do átomo de hidrogênio para o orbital 3s é igual àquela necessária para excitar este mesmo elétron para o orbital 3d."
No átomo de hidrogênio, todos os orbitais com o mesmo número quântico principal
têm a mesma energia (isso é chamado de degenerescência espectral). Portanto, os orbitais
e
têm a mesma energia. Assim, a energia necessária para excitar um elétron para
é igual à necessária para
.
Logo, a afirmação está correta.
Resposta
Das afirmações apresentadas, estão corretas apenas I, II, III e V. A alternativa b) menciona apenas I, II e V, mas a afirmação III também está correta. Portanto, a resposta correta é as afirmações I, II, III e V.
Exercícios relacionados
A alternativa CORRETA é:
a) o elemento
a) Os elementos químicos são distribuídos na tabela periódica em ordem crescente de seus números atômicos, de forma que elementos possuidores de propriedades físicas e químicas semelhantes situem-se em colunas verticais denominadas grupos.
A alternativa CORRETA é:
b) o elemento
A alternativa CORRETA é:
e) o elemento