1. Configuração Eletrônica do Oxigênio
Escreva a configuração eletrônica do oxigênio (Z=8) no estado fundamental.
Explicação: O oxigênio tem 8 elétrons. Seguindo o princípio de construção (Aufbau), preenchemos primeiro 1s (2 elétrons), depois 2s (2 elétrons) e finalmente 2p (4 elétrons).
2. Identificação de Elemento
Qual elemento tem a configuração eletrônica 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹?
Explicação: Contando os elétrons: 2+2+6+2+6+1 = 19 elétrons. Como o átomo é neutro, Z=19, que corresponde ao potássio.
3. Elétrons de Valência
Quantos elétrons de valência tem o elemento fósforo (Z=15)?
Explicação: P: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³. A camada de valência é a 3ª (3s² 3p³), totalizando 2+3=5 elétrons.
4. Tabela de Configurações
Complete a tabela com as configurações eletrônicas:
| Elemento | Z | Configuração |
|---|---|---|
| C | 6 | ? |
| Na | 11 | ? |
| Cl | 17 | ? |
• C: 1s² 2s² 2p²
• Na: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
• Cl: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
Explicação: Seguimos o princípio de Aufbau, preenchendo os orbitais por ordem crescente de energia.
5. Estado Fundamental vs Excitado
Analise as configurações A e B para o carbono:
A: 1s² 2s² 2p²
B: 1s² 2s¹ 2p³
Qual representa o estado fundamental?
Explicação: O estado fundamental é quando os elétrons ocupam os orbitais de menor energia. Em B, um elétron foi promovido de 2s para 2p, resultando num estado excitado.
6. Íon Magnésio
Escreva a configuração eletrônica do íon Mg²⁺ (Z=12).
Explicação: O Mg neutro: 1s² 2s² 2p⁶ 3s². O íon Mg²⁺ perdeu 2 elétrons da camada 3s, ficando com 10 elétrons total.
7. Princípio da Exclusão de Pauli
O que estabelece o Princípio da Exclusão de Pauli?
Explicação: Isto significa que cada orbital pode ter no máximo 2 elétrons, e estes devem ter spins opostos.
8. Regra de Hund
Aplique a regra de Hund para escrever a configuração do azoto (Z=7) em notação de orbitais.
Explicação: A regra de Hund diz que orbitais degenerados (mesmo nível de energia) devem ser preenchidos primeiro com um elétron cada, todos com o mesmo spin.
9. Configuração do Cálcio
Escreva a configuração eletrônica do cálcio (Z=20) e indique quantos elétrons de valência possui.
Elétrons de valência: 2
Explicação: A camada de valência é a 4ª (4s²), que contém 2 elétrons.
10. Isoelétrônicos
Quais dos seguintes iões são isoeletrônicos com o néon (Z=10)?
a) Na⁺ b) Mg²⁺ c) F⁻ d) O²⁻
Explicação: Néon tem 10 elétrons. Na⁺ (11-1=10), Mg²⁺ (12-2=10), F⁻ (9+1=10), O²⁻ (8+2=10).
11. Configuração do Enxofre
Determine a configuração eletrônica do enxofre (Z=16) e indique em que período e grupo se encontra.
Localização: 3º período, grupo 16 (VIA)
Explicação: O nível mais externo é o 3º (período 3) e tem 6 elétrons de valência (grupo 16).
12. Notação de Gás Nobre
Escreva a configuração do cloro (Z=17) usando a notação de gás nobre.
Explicação: O néon [Ne] representa 1s² 2s² 2p⁶. Após o néon, adicionamos 3s² 3p⁵ para completar os 17 elétrons do cloro.
13. Configuração do Ferro
Escreva a configuração eletrônica do ferro (Z=26).
Explicação: Seguindo o diagrama de Pauling, após 3p⁶ vem 4s² e depois 3d⁶.
14. Tabela de Elétrons de Valência
Complete a tabela:
| Elemento | Z | Elétrons de Valência |
|---|---|---|
| Li | 3 | ? |
| B | 5 | ? |
| Si | 14 | ? |
• Li: 1 (2s¹)
• B: 3 (2s² 2p¹)
• Si: 4 (3s² 3p²)
Explicação: Elétrons de valência são os da camada mais externa.
15. Configuração de Iões
Escreva as configurações de F⁻ e Al³⁺.
Al³⁺: 1s² 2s² 2p⁶ (perdeu 3 elétrons)
Explicação: F⁻ tem 10 elétrons (9+1), Al³⁺ tem 10 elétrons (13-3). Ambos ficam com configuração de néon.
16. Diagrama de Pauling
O que representa o diagrama de Pauling e qual sua utilidade?
Utilidade: Permite fazer a distribuição eletrônica seguindo o princípio de Aufbau (construção).
17. Configuração do Bromo
O bromo (Z=35) pertence à família dos halogénios. Escreva sua configuração eletrônica e justifique sua classificação.
Justificação: Tem 7 elétrons de valência (4s² 4p⁵), característica dos halogénios (grupo 17).
18. Princípio de Aufbau
Explique o princípio de Aufbau e dê um exemplo da sua aplicação.
Exemplo: No carbono (Z=6): 1s² 2s² 2p², não 1s² 2p⁴.
Explicação: O subnível 2s tem menor energia que 2p, sendo preenchido primeiro.
19. Configuração do Vanádio
Escreva a configuração eletrônica do vanádio (Z=23) e indique quantos elétrons desemparelhados possui.
Elétrons desemparelhados: 3 (nos orbitais 3d)
Explicação: Os 3 elétrons em 3d ocupam orbitais diferentes com spins paralelos (regra de Hund).
20. Problema Contextualizado
Um elemento X tem configuração [Ne] 3s² 3p¹. Preveja:
a) Sua posição na tabela periódica
b) Que tipo de ião tende a formar
c) Sua classificação (metal, não-metal, etc.)
b) Ião: X³⁺ (perde 3 elétrons de valência)
c) Classificação: Metal (alumínio)
Explicação: Com 3 elétrons de valência, é mais fácil perder os 3 para adquirir configuração de gás nobre.
21. Valor do vértice
Calcule as coordenadas do vértice da função f(x) = 2x² - 8x + 6.
y_v = 2*(2)² - 8*2 + 6 = 8 - 16 + 6 = -2
Vértice: (2, -2)
22. Raízes da função quadrática
Resolva f(x) = x² - 5x + 6 = 0.
23. Sinal da função
Estude o sinal de f(x) = -x² + 4x - 3.
f(x)>0 para 1<x<3
f(x)<0 para x<1 ou x>3
24. Interseção com o eixo y
Qual o valor de f(0) para f(x) = 3x² - 7x + 2?
Ponto de interseção: (0,2)
25. Problema contextualizado
Uma bola é lançada verticalmente e sua altura é dada por h(t) = -5t² + 20t + 1. Qual a altura máxima atingida?
h(2) = -5*4 + 40 + 1 = -20 + 40 + 1 = 21
Altura máxima: 21 m
26. Tabela de valores
Complete a tabela para f(x) = x² - 2x + 1:
| x | 0 | 1 | 2 |
|---|---|---|---|
| f(x) |
27. Concavidade da parábola
O gráfico de f(x) = -2x² + 3x - 1 tem concavidade para cima ou para baixo?
28. Problema: área máxima
Um retângulo tem perímetro 20 m. Escreva a função da área em função de x (um dos lados) e calcule o valor de x para área máxima.
A(x) = x(10-x) = -x² + 10x
x_v = -10/(2*-1) = 5
Área máxima para x = 5 m
29. Interpretação de gráfico
Estime as raízes da função representada.
30. Problema: lançamento vertical
Um objeto é lançado verticalmente com altura h(t) = -5t² + 30t. Em que instante retorna ao solo?
t=0 ou t=6
Retorna ao solo em t=6 s
31. Problema: lucro máximo
O lucro de uma empresa é L(x) = -x² + 10x - 16. Para que valor de x o lucro é máximo?
Lucro máximo para x = 5
32. Raízes pelo método de Bhaskara
Resolva f(x) = 2x² - 4x - 6 = 0.
x = [4 ± 8]/4 ⇒ x = 12/4 = 3, x = -4/4 = -1
Raízes: x = 3 e x = -1
33. Valor mínimo da função
Calcule o valor mínimo de f(x) = x² + 6x + 10.
f(-3) = 9 - 18 + 10 = 1
Valor mínimo: 1
34. Problema: raízes complexas
A função f(x) = x² + 2x + 5 tem raízes reais? Justifique.
Não tem raízes reais.
35. Problema: interseção com eixo x
Para f(x) = x² - 4x + 3, indique os pontos de interseção com o eixo x.
Pontos: (1,0) e (3,0)
36. Problema: concavidade e extremos
O gráfico de f(x) = 2x² - 8x + 7 é uma parábola aberta para cima ou para baixo? Qual o valor mínimo?
x_v = 2
f(2) = 8 - 16 + 7 = -1
Valor mínimo: -1
37. Problema: tabela de sinais
Complete a tabela de sinais para f(x) = x² - 9:
| x | <-3 | =-3 | (-3,3) | =3 | >3 |
|---|---|---|---|---|---|
| f(x) |
=-3: zero
(-3,3): negativo
=3: zero
>3: positivo
38. Problema: função quadrática invertida
Se f(x) = -x² + 6x - 5, qual o valor máximo da função?
f(3) = -9 + 18 - 5 = 4
Valor máximo: 4
39. Problema: raízes exatas
Resolva f(x) = x² - 7x + 12 = 0.
40. Problema: valor do delta
Para f(x) = 2x² - 4x + 2, calcule o valor do discriminante (delta) e interprete.
Raiz dupla em x=1