QCM : Fundamentos da Estrutura Atômica e Configuração Eletrônica — 12 questions

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O número de nêutrons N é obtido subtraindo Z de A: N = A - Z. Portanto, N = 30 - 15 = 15. A resposta correta é 15, que corresponde à alternativa de índice 0.

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Os isótopos de um elemento químico possuem o mesmo número de prótons, ou seja, o mesmo Z, mas diferentes números de nêutrons, o que resulta em massas atômicas distintas. Essa definição é fundamental na classificação de átomos e foi confirmada na fonte de estudo.

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A formação de um ânion ocorre quando um átomo ganha elétrons, geralmente devido à sua alta eletronegatividade, buscando completar sua camada de valência. Essa transferência de elétrons é a causa principal para a formação de espécies químicas carregadas negativamente.

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O Modelo de Bohr foi fundamental para explicar a origem da luz emitida pelos átomos, ao propor níveis de energia quantizados para os elétrons, permitindo compreender as linhas espectrais observadas.

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Os números quânticos n, l, ml e ms descrevem as características específicas do elétron, incluindo seu nível de energia, a forma do orbital, a orientação espacial do orbital e o sentido do spin, respectivamente, caracterizando de forma completa o seu estado no átomo.

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A descrição formal dos orbitais do subnível f ocorreu na década de 1920, com o desenvolvimento da teoria quântica moderna, que permitiu entender a estrutura eletrônica mais complexa dos átomos, incluindo os orbitais f.

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A capacidade máxima da camada n=4 é de 32 elétrons, pois ela inclui os subníveis s (2 elétrons), p (6), d (10) e f (14), somando um total de 32 elétrons, conforme a estrutura de distribuição eletrônica dessa camada.

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Friedrich Hund formulou a regra de Hund, que explica como os elétrons ocupam orbitais degenerados de forma a maximizar o número de spins paralelos, incluindo orbitais do subnível d, cuja capacidade máxima é 10 elétrons. As demais opções são cientistas notáveis, mas não relacionados à formulação dessa regra específica.

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O oxigênio tem um elétron adicional no subnível p do nível n=2, passando a ter 4 elétrons nesse subnível, enquanto o nitrogênio tem 3. Essa diferença reflete que o oxigênio ocupa um orbital p com um elétron a mais, alinhado com a regra de Hund, que prioriza elétrons desemparelhados com spins paralelos.

Explication

Segundo a regra de Hund, ao preencher orbitais degenerados, os elétrons ocupam orbitais separados com spins paralelos antes de parear. Para o último elétron do nitrogênio, que está no orbital p do nível n=2, a configuração mais estável é com ml=0 (uma das orientações possíveis do orbital p) e spin paralelo (+1/2), promovendo maior estabilidade e minimizando a energia do átomo.

Explication

A regra de Hund afirma que, ao preencher orbitais degenerados, os elétrons primeiro ocupam orbitais separados com spins paralelos, aumentando a estabilidade do átomo ao maximizar o número de spins paralelos antes de ocorrer o pareamento.

Explication

A causa principal dos níveis quantizados de energia é a proposta do modelo de Bohr, que introduziu a ideia de níveis de energia fixos para os elétrons, permitindo explicar fenômenos como a emissão de luz em linhas específicas durante as transições eletrônicas.