FCM PB Medicina 2013/1
Observando a Tabela Periódica dos Elementos Químicos vê-se que os metais são os elementos mais abundantes. Alguns deles são elementos necessários para a saúde e o crescimento do corpo humano como o potássio, o sódio, o cálcio, o magnésio e os microelementos como o cobre, o zinco, o cobalto, o crômio que são necessários para a atividade de enzimas através do corpo. O ferro é essencial para o transporte de oxigênio no corpo humano pela hemoglobina além de ser um componente crucial de enzimas que realizam processos bioquímicos importantes.
Considerando as distribuições eletrônicas dos metais e de seus íons no estado fundamental, analise as proposições abaixo (convenção: o primeiro elétron do orbital tem spin +1/2).
I. A configuração eletrônica do elemento cobre é representada por [Ar]4s23d9.
II. O íon potássio possui, no estado fundamental, para o seu elétron mais externo, o conjunto de números quânticos n=4, ℓ=0, m=0 e s=+1/2.
III. O elemento Ferro forma dois íons Fe2+ e Fe3+ que apresentam, respectivamente, 24 e 23 elétrons distribuídos em suas camadas eletrônicas.
IV. O íon Cr(III), de cor verde esmeralda, apresenta configuração eletrônica [Ar] 3d3.
Está(ão) correta(s):
III e IV.
II e III.
I, II e III.
apenas IV.
I, III e IV.
Resolução
Passo 1 – listar dados essenciais
Números atômicos: K = 19, Cu = 29, Cr = 24, Fe = 26.
Passo 2 – lembrar regras
- A ordem de preenchimento segue o diagrama de Linus Pauling, mas Cu e Cr apresentam exceções:
• Cu: [Ar] 4s1 3d10
• Cr: [Ar] 4s1 3d5 - Ao formar cátion, removem-se primeiro os elétrons do orbital de maior número quântico principal (n).
- Números quânticos: s (ℓ = 0, m = 0), p (ℓ = 1, m = −1,0,+1), d (ℓ = 2, m = −2,…,+2).
Passo 3 – avaliar as proposições
I. Para Cu (29 e⁻) a configuração correta é [Ar] 4s1 3d10, não [Ar] 4s2 3d9. Falsa.
II. K+ tem 18 e⁻ → [Ar]. O elétron mais externo está no subnível 3p (n = 3, ℓ = 1). O conjunto n = 4, ℓ = 0 corresponde a um elétron 4s inexistente nesse íon. Falsa.
III. Fe neutro possui 26 e⁻. Fe2+ (26 − 2) = 24 e⁻; Fe3+ (26 − 3) = 23 e⁻. Verdadeira.
IV. Cr3+: Cr neutro [Ar] 4s1 3d5; perde primeiro 1 e⁻ do 4s e 2 e⁻ do 3d → [Ar] 3d3. Verdadeira.
Conclusão
Apenas III e IV estão corretas → alternativa A.
Dicas
Erros Comuns
Configuração eletrônica: sequência de preenchimento dos orbitais de acordo com o diagrama de energia crescente (1s, 2s, 2p…).
Exceções de Cu e Cr: meia e totalmente preenchido em subnível d oferece maior estabilidade, gerando 4s1 em vez de 4s2.
Íons metálicos: ao ionizar, perdem-se primeiro os elétrons do maior n (4s antes de 3d nos metais de transição).
Números quânticos: n (camada), ℓ (subnível: 0 =s, 1 =p, 2 =d), m (orientação), s (spin ±½).
