(Uefs 2016)
A safira azul usada na confecção de joias é um cristal constituído por óxido de alumínio, Al2O3(s), substância química incolor, contendo traços dos elementos químicos ferro e titânio, responsáveis pela cor azul. Considerando a informação associada aos conhecimentos da Química, é correto afirmar:
Dados: titânio Z = 22
Vamos analisar as alternativas.
a) O átomo de titânio tem configuração eletrônica, em ordem crescente de energia, representada por [Ar] 4s2 3d2. ✓
Nós precisamos da distribuição eletrônica do titânio.
Para obtê-la nós utilizamos o diagrama de Pauling (dita a ordem de disposição dos elétrons na eletrosfera)
É muito simples, é só seguir a seta e preencher os subníveis até atingirmos a quantidade desejada de elétrons, veja: os 2 primeiros elétrons estão localizados em 1s
22Ti = 1s2
depois temos o subnível 2s, portanto temos mais 2 elétrons
22Ti = 1s2 2s2
6 elétrons no subnível 2p
22Ti = 1s2 2s2 2p6
e assim nós iremos até completar os 22 elétrons
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 ⮶
É comum substituirmos um trecho da distribuição eletrônica de um elemento pelo símbolo atômico de outro elemento cuja configuração eletrônica é igual ao trecho que será substituído, por exemplo, a configuração eletrônica do argônio é
18Ar = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
assim, nós podemos substituir os 5 primeiros termos da distribuição de III pelo símbolo do argônio
34III = [Ar] 4s2 3d2
b) A cor do material é uma propriedade química utilizada na identificação de substâncias químicas. ✘
Falso.
c) O óxido de alumínio, Al2O3(s), é um composto que apresenta caráter básico em solução aquosa. ✘
Al2O3(s) é o óxido de alumínio, ele é um óxido anfótero, ou seja, não reage com água mas reage com ácidos e bases fortes.
d) O isótopo do elemento químico ferro representado por
5626
Fe
é constituído por 26 elétrons, 26 nêutrons e 30 prótons. ✘
Isótopos são átomos com o mesmo número de prótons (Z) e b_diferentes_b números de massas (A).
Em outras palavras, são átomos do mesmo elemento químico com diferentes números de nêutrons (N). Exemplo os isótopos de hidrogênio e oxigênio
Na notação utilizada o valor superior representa a massa do átomo e o valor de baixo é o número atômico (número de prótons)
Sendo assim, seu isótopo deveria ter 26 prótons.
e) A cor azul é resultante da promoção do elétron de um nível de menor energia para um nível mais energético no átomo. ✘
Segundo o modelo proposto por Rutherford o átomo possuiria um núcleo pequeno e maciço e os elétrons estariam ao redor.
Então Bohr, sucessor de Rutherford, chamou as órbitas de camadas e atribui a cada uma delas uma letra, sendo a mais próxima do núcleo a camada K, a seguinte L, depois M até Q e foi além
Cada camada está associada a um nível de energia, assim a camada K seria o nível 1, L seria o nível 2 e assim por diante até o 7 (nota: um átomo pode ter menos de 7 camadas) e quanto mais afastada do núcleo maior é sua energia
Um elétron só pode orbitar o núcleo em um desses níveis, ou seja, ele não pode permanecer entre 2 camadas.
Ao excitarmos um elétron, fornecer energia, ele pode saltar para um nível superior, porém, a energia é quantizada, isto significa que ele só pode absorver uma quantidade específica de energia ou um múltiplo dela. A energia que um elétron absorve é chamado de quantum, é como se fosse um pacote de energia
Assim um elétron pode receber 1 quantum, 2 quantums, 3 quantum etc. Frações de quantum não são permitidas, exemplo, ele não pode receber 1/2 quantum, teoria que ficou conhecida como quantização da energia.
O elétron também pode voltar para um nível inferior, ao fazê-lo ele libera energia na forma de fóton (um termo mais elegante para luz)
Estes “pulos” entre os níveis são chamados de transição eletrônica ou saltos quânticos.
A liberação de luz ocorre quando o átomo perde, quando ganha não.
