Übungen zum Atomaufbau (mit kommentierter Vorlage)

Testen Sie Ihr Wissen mit der 10 Fragen dann auf Atomstruktur. Überprüfen Sie die Kommentare nach dem Feedback, um Ihre Zweifel zum Thema auszuräumen.

Frage 1

Das Atom ist die grundlegende Einheit der Materie und die subatomaren Teilchen, aus denen es besteht, unterscheiden sich beispielsweise durch Masse, elektrische Ladung und Ort.

Vervollständigen Sie die folgende Tabelle mit den fehlenden Informationen.

Partikel	Symbol	Pasta (in Einheiten von Atommasse)	Aufladen (in Einheiten von elektrische Ladung - c.u.e.)	Ort
Proton		Ader
Neutron	nein		0
Elektron	und	-1	Elektrosphäre

siehe Antwort

Richtige Antwort:

Partikel	Symbol	Pasta (in Einheiten von Atommasse)	Aufladen (in Einheiten von elektrische Ladung - c.u.e.)	Ort
Proton	P		+1	Ader
Neutron	nein		0	Ader
Elektron	und		-1	Elektrosphäre

Die drei Grundteilchen, aus denen Atome bestehen, sind: Protonen (positiv geladen), Neutronen (neutrale Teilchen) und Elektronen (negativ geladen).

Der Kern ist der zentrale Teil des Atoms, in dem sich die Protonen und Neutronen befinden. Um diese Region herum befinden sich Elektronen.

Ö Proton (p) ist ein Teilchen, das eine positive Ladung (+1) hat, die Atommasse 1 u hat und sich im Atomkern befindet.

Ö Elektron (e) ist ein Teilchen, das eine positive Ladung (-1) hat, praktisch keine Atommasse hat und sich in der Elektrosphäre befindet.

Ö Neutron (n) ist ein Teilchen, das keine elektrische Ladung hat, Atommasse 1 u und sich im Atomkern befindet.

Frage 2

Das am häufigsten vorkommende chemische Element auf dem Planeten Erde ist Sauerstoff. Abgesehen davon, dass es in der Luft vorhanden ist und für die Atmung von Lebewesen lebensnotwendig ist, bildet es eine unverzichtbare Substanz für unser Überleben: Wasser (H₂Ö).

Sehen Sie sich die folgende Tabelle mit den wichtigsten Informationen des Sauerstoffatoms an und analysieren Sie die folgenden Aussagen.

Symbol	Ö
Ordnungszahl	8
Massenzahl	16
Elektronische Verteilung	1s^2 2s^2 2p^4

ICH. Das Sauerstoffatom hat 8 Protonen.
II. Das Sauerstoffatom hat 7 Neutronen.
III. Das Sauerstoffatom hat 7 Elektronen.
IV. In der Valenzschale von Sauerstoff befinden sich 6 Elektronen.

Die Aussagen sind richtig:

a) I und II
b) II und IV
c) I und IV
d) II und III

siehe Antwort

Richtige Alternative: c) I und IV.

a) RICHTIG. Die Ordnungszahl eines chemischen Elements entspricht der Anzahl der Protonen in seinem Kern. Daher hat das Sauerstoffatom, weil es Z = 8 hat, 8 Protonen.

b) FALSCH. Die Massenzahl ist die Summe der Anzahl der Protonen und Neutronen, also A = Z + n. Da das Sauerstoffatom 8 Protonen hat, hat sein Kern auch 8 Neutronen.

A = Z + n
16 = 8 + n
16 - 8 = n
n = 8

c) FALSCH. Das Atom im Grundzustand ist elektrisch neutral. Das bedeutet, dass die Anzahl der Protonen gleich der Anzahl der Elektronen ist. Da die Ordnungszahl von Sauerstoff 8 ist, bedeutet dies, dass seine Elektronen auch 8 Elektronen haben.

d) RICHTIG. Die Valenzschale ist die äußerste Schale der Elektronen des Atoms. Da Sauerstoff nur zwei Schichten hat, ist die äußerste Schicht Schicht 2, die 6 Elektronen enthält: 2 Elektronen in der s-Unterebene und 4 Elektronen in der p-Unterebene.

mehr darüber wissen atomare Struktur.

Frage 3

Elektronen sind subatomare Teilchen, die auf genau definierten Energieniveaus um den Atomkern kreisen.

Natrium (Na) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 11 und seine Elektronenverteilung ist 1s²2s²2p⁶3 Sek¹.

Bezüglich der Anordnung der Elektronen in der Elektrosphäre des Natriumatoms ist es richtig, dies zu sagen

a) Die einzige Schale, die mit der maximalen Anzahl von Elektronen gefüllt ist, ist die erste Schale.
b) Die Elektronen des Natriumatoms sind auf drei Energieniveaus verteilt.
c) Das Elektron, das verwendet wird, um eine chemische Bindung mit einem anderen Atom einzugehen, muss sein befindet sich in der zweiten Elektronenhülle des Natriumatoms, da es die meisten Elektronen hat verfügbar.
d) Die Stabilität des Natriumatoms wird durch die Aufnahme von Elektronen erlangt, um die letzte Elektronenhülle vollständig zu füllen.

siehe Antwort

Korrekte Alternative: b) Die Elektronen des Natriumatoms sind auf drei Energieniveaus verteilt.

eine falsche. Die erste und zweite Schicht in der elektronischen Verteilung haben die maximal mögliche Anzahl von Elektronen.

elektronische Schicht	maximale Anzahl an Elektronen	Verteilung von Elektronen
K	2	1s^2
L	8	2s^2 2p^6

b) RICHTIG. Insgesamt kann ein Atom bis zu 7 Energieniveaus enthalten, die K bis Q genannt werden. Da es 11 Elektronen hat, füllt das Natriumatom drei Elektronenschalen: K, L und M.

Energielevel	elektronische Schicht	Verteilung von Elektronen
1º	K	1s^2
2º	L	2s^2 2p^6
3º	M	3 Sek^1

c) FALSCH. Die für eine chemische Bindung verwendeten Elektronen befinden sich in der äußersten Schale des Atoms. Daher wird das Elektron, das sich in der s-Unterebene der M-Schale befindet, verwendet, um eine Assoziation mit einem anderen Atom herzustellen.

d) FALSCH. Natrium ist ein Element mit niedriger Elektronegativität und hat daher die Tendenz, Elektronen abzugeben, anstatt sie zu empfangen. Um stabil zu werden, baut das Natriumatom daher eine chemische Bindung des ionischen Typs auf, denn wenn es sein Elektron auf ein elektronegativeres Atom überträgt, entsteht das Ion Na.⁺, dessen elektronische Verteilung 1s ist² 2s² 2p⁶.

mehr darüber wissen elektronische Verteilung.

Frage 4

Das Stickstoffatom hat die Ordnungszahl 7. Da das Atom im Grundzustand elektrisch neutral ist, hat die Elektrosphäre dieses chemischen Elements 7 Elektronen.

Zu wissen, dass die Elektronenverteilung von Stickstoff 1s ist²2s²2p³, tragen Sie die Position der Elektronen in den folgenden Orbitalen korrekt ein.

siehe Antwort

Richtige Antwort:

Atomorbitale entsprechen den Regionen, in denen Elektronen am wahrscheinlichsten zu finden sind. Jedes Orbital enthält maximal 2 Elektronen und diese Füllung erfolgt aus der elektronischen Verteilung.

Bei der elektronischen Orbitalverteilung füllen wir zunächst alle Orbitale mit einem Elektron in gleicher Richtung, das nach oben zeigt. Nachdem alle Orbitale mit einem Elektron gefüllt sind, können wir zum ersten Orbital zurückkehren und die restlichen Elektronen einfügen, diesmal in entgegengesetzter Richtung.

Beachten Sie, dass im Fall von Stickstoff 2 Orbitale vollständig gefüllt waren und 3 mit unvollständigen Orbitalen belassen wurden, da sie ungepaarte Elektronen haben.

Dies liegt daran, dass die s-Unterebene ein Orbital hat, das maximal 2 Elektronen enthält, und die p-Unterebene drei Orbitale hat, die mit maximal 6 Elektronen gefüllt werden können.

Frage 5

Quantenzahlen sind wie Koordinaten, die die Funktion haben, Elektronen in den Elektronen eines Atoms zu lokalisieren. Jedes Elektron hat einen bestimmten Satz von Quantenzahlen.

Setzen Sie die Quantenzahl (Spalte 1) richtig in Beziehung zu ihrer Beschreibung (Spalte 2).

(I) Hauptquantenzahl
(II) Sekundäre Quantenzahl
(III) Magnetische Quantenzahl
(IV) Spinquantenzahl

( ) gibt die Energieunterebene an, d. h. die Energieunterebene, zu der das Elektron gehört.
( ) gibt die Rotationsrichtung des Elektrons innerhalb eines Orbitals an.
( ) gibt das Energieniveau an, d. h. die Elektronenhülle, in der sich das Elektron befindet.
( ) gibt das Orbital an, in dem sich das Elektron befindet, d. h. die Region, in der es am wahrscheinlichsten innerhalb einer Energieunterebene zu finden ist.

Die richtige Reihenfolge ist:

a) I, II, III und IV
b) II, IV, I und III
c) III, I, IV und II
d) IV, III, II und I

siehe Antwort

Richtige Alternative: b) II, IV, I und III.

(II) Die Sekundäre Quantenzahl weist auf die hin Energie Unterebene, also die Energieunterebene, zu der das Elektron gehört.

(IV) Die Spinquantenzahl weist auf die hin Rotationssinn Elektron in einem Orbital.

(I) Die Hauptquantenzahl weist auf die hin Energielevel, also die Elektronenhülle, in der sich das Elektron befindet.

(III) Die magnetische Quantenzahl weist auf die hin orbital wo sich das Elektron befindet, d. h. in der Region, in der es am wahrscheinlichsten innerhalb einer Energieunterebene zu finden ist.

mehr darüber wissen Quantenzahlen.

Frage 6

Die Hauptquantenzahlen „n“, sekundäre „l“ und magnetische „m“ des energiereichsten Elektrons des Eisenatoms (Z = 26) sind jeweils:

a) 2, 2, -2
b) 3, 1, 2
c) 1, -3, 2
d) 3, 2, -2

siehe Antwort

Richtige Alternative: d) 3, 2, -2.

Der erste Schritt zur Beantwortung dieser Frage ist die elektronische Verteilung des Eisenatoms. Da seine Ordnungszahl 26 ist, hat das Atom 26 Protonen und folglich 26 Elektronen.

Elektronische Eisenverteilung: 1s²2s²2p⁶ 3 Sek²3p⁶4s²3d⁶

Daraus können wir folgende Beobachtungen ableiten:

• Berücksichtigt man, dass sich sein energiereichstes Elektron in Schale 3 befindet, dann ist n = 3;
• Seine Unterebene ist d, also l = 2;
• Die d-Unterebene hat 5 Orbitale. Bei der Verteilung der Elektronen befindet sich das letzte im -2-Orbital, also m = -2.

Daher ist die richtige Alternative d) 3, 2, -2.

Frage 7

Entsprechend der Anzahl der subatomaren Teilchen können Atome chemischer Elemente eingeteilt werden

Isotope: Atome des gleichen chemischen Elements und haben daher die gleiche Ordnungszahl (Z).
Isobaren: Atome verschiedener chemischer Elemente, die die gleiche Massenzahl (A) haben.
Isotone: Atome verschiedener chemischer Elemente, die die gleiche Anzahl von Neutronen (n) haben.

Beurteilen Sie auf der Grundlage der obigen Informationen die folgenden Alternativen.

ICH. ₁₇³⁷cl und ₂₀⁴⁰Ca sind Isotone
II. ₂₀⁴⁰ca und ₁₈⁴⁰Luft sind Isobaren
III. ₁¹Hand ₁²H sind Isotope

Die Aussagen sind richtig.

a) I und II
b) II und III
c) I und III
d) Alle Alternativen

siehe Antwort

Richtige Alternative: d) Alle Alternativen.

ICH. KORREKT. Die Elemente ₁₇³⁷cl und ₂₀⁴⁰Ca sind Isotone, weil sie die gleiche Anzahl von Neutronen und unterschiedliche Massenzahlen und Ordnungszahlen haben.

Die Massenzahl errechnet sich aus der Addition der Protonen und Neutronen (A= p + n). Aus diesen Informationen können wir die Anzahl der Neutronen wie folgt berechnen:

Element A: ₁₇³⁷Kl

A = p + n
37 = 17 + n
37 - 17 = k
20 = nein

Element B: ₂₀⁴⁰Hier

A = p + n
40 = 20 + n
40 - 20 = k
20 = nein

II. KORREKT. Die Elemente ₂₀⁴⁰ca und ₁₈⁴⁰Ar sind Isobaren, da sie die gleiche Massenzahl und unterschiedliche Ordnungszahlen haben;

III. KORREKT. Die Elemente ₁¹Hand ₁²H sind Isotope, weil sie die gleiche Ordnungszahl und unterschiedliche Massenzahlen haben.

mehr darüber wissen Isotope, Isobaren und Isotope.

Frage 8

(UFU-MG) Dalton, Thomson, Rutherford und Bohr sind Wissenschaftler, die maßgeblich zur Entwicklung der Atomtheorie beigetragen haben.

Bezüglich der atomaren Struktur markiere mit (T) die wahre(n) Alternative(n) und mit (F) die falsche(n) Alternative(n).

1. ( ) Dalton postulierte auf der Grundlage experimenteller Beweise, dass das Atom eine extrem kleine, massive und unteilbare „Kugel“ sei.
2. ( ) Die Ergebnisse von Experimenten zu elektrischen Entladungen in verdünnten Gasen ermöglichten es Thomson, ein Atommodell vorzuschlagen, das aus negativen und positiven Ladungen besteht.
3. ( ) Experimente bei der Beschießung einer Goldplatte mit Alphateilchen führten Rutherford zu schlagen ein Atommodell vor, in dem das Atom aus einem Kern und einer Elektrosphäre besteht Größen.
4. ( ) Die Interpretation von Studien mit Wasserstoffspektren veranlasste Bohr zu der Annahme, dass das Atom Umlaufbahnen hat, die durch bestimmte Energien definiert sind.
5. ( ) In Bohrs Atommodell wurden die verschiedenen Energiezustände für Elektronen als Energieschichten oder -niveaus bezeichnet.

Die richtige Reihenfolge ist:

a) V, V, F, V, V
b) F, V, F, V, V
c) V, V, F, F, F
d) V, F, F, V, V
e) F, V, F, V, F

siehe Antwort

Richtige Antwort: a) T, T, F, T, T.

Atommodelle wurden von Wissenschaftlern entwickelt, um die Beschaffenheit der Materie zu enträtseln und die Zusammensetzung des Atoms zu untersuchen.

1. WAHR. Dalton postulierte auf der Grundlage experimenteller Beweise, dass das Atom eine extrem kleine, massive, dauerhafte und unteilbare „Kugel“ sei. Daher, so der Wissenschaftler, könnten Atome weder erzeugt noch zerstört werden.

2. WAHR. Die Ergebnisse von Experimenten zu elektrischen Entladungen in verdünnten Gasen ermöglichten es Thomson, ein Atommodell vorzuschlagen, das aus negativen und positiven Ladungen besteht. Sein Atommodell wurde als "Plumpudding" bekannt, weil seiner Meinung nach Elektronen auf der Oberfläche des positiv geladenen Atoms fixiert waren.

3. FALSCH. Experimente zum Beschuss einer Goldplatte mit Alphateilchen veranlassten Rutherford, ein Atommodell vorzuschlagen, in dem das Atom es bestand aus einem Kern, der positiv geladen war und sich im Gegensatz zur Elektrosphäre auf ein extrem kleines Volumen konzentrierte.

4. WAHR. Die Interpretation von Studien mit Wasserstoffspektren veranlasste Bohr zu der Annahme, dass das Atom dies getan hat Umlaufbahnen definiert durch bestimmte Energien und Elektronen bewegen sich in diesen Schichten um die herum Ader.

5. WAHR. In Bohrs Atommodell wurden die verschiedenen Energiezustände für Elektronen Energieschichten oder -niveaus genannt, weil sie spezifische Energiewerte haben. Wenn ein Elektron auf eine Ebene außerhalb des Elektrons gelangt, muss es daher Energie absorbieren. Bei der Rückkehr in eine kernnahe Hülle gibt das Elektron dann Energie ab.

mehr darüber wissen atomare Modelle.

Frage 9

(UFSC) Das Wort Atom stammt aus dem Griechischen und bedeutet unteilbar, d.h. nach griechischer Philosophie wäre das Atom das kleinste Teilchen der Materie, das nicht weiter zerteilt werden könnte. Derzeit wird diese Idee nicht mehr akzeptiert.

In Bezug auf Atome gilt Folgendes:

01. kann nicht aufgelöst werden.
02. bestehen aus mindestens drei Elementarteilchen.
04. haben positive Teilchen, die Elektronen genannt werden.
08. haben zwei unterschiedliche Regionen, den Kern und das Elektron.
16. haben Elektronen, deren elektrische Ladung negativ ist.
32. enthalten ungeladene Teilchen, die Neutronen genannt werden.

Die Summe der wahren Aussagen ist:

a) 56
b) 58
c) 62
d) 63

siehe Antwort

Richtige Alternative: a) 56.

01. FALSCH. Diese Idee wurde von den Griechen zu Beginn des Studiums der Atome verteidigt.

02. FALSCH. Die bekanntesten Teilchen des Atoms sind: Protonen, Elektronen und Neutronen. Heute weiß man jedoch, dass Protonen und Neutronen von noch kleineren Teilchen, den Quarks, gebildet werden.

04. FALSCH. Protonen sind mit einer positiven Ladung ausgestattet.

08. WAHR. Der Kern ist ein kleiner, zentraler Bereich des Atoms, in dem sich Protonen und Neutronen befinden. In der Elektrosphäre bewegen sich Elektronen um den Kern herum.

16. WAHR. Elektronen haben eine negative Ladung und befinden sich in den Elektronen des Atoms.

32. WAHR. Neutronen sind subatomare Teilchen, die eine Masse haben, aber die elektrische Ladung ist praktisch Null.

mehr darüber wissen Atome.

Frage 10

(Ufscar-SP) Ein relativ einfaches Modell für das Atom beschreibt, dass es aus einem Kern besteht, der Protonen und Neutronen enthält, und Elektronen, die sich um den Kern drehen.

Eines der Isotope des Elements Eisen wird durch das Symbol dargestellt ₂₆⁵⁶Glaube. In einigen Verbindungen, wie z. B. Bluthämoglobin, befindet sich Eisen in der Oxidationsstufe 2+ (Fe²⁺). Betrachtet man nur das erwähnte Isotop, ist es richtig, dies im Fe-Ion zu behaupten²⁺:

a) Die Anzahl der Neutronen beträgt 56, die Anzahl der Protonen 26 und die Anzahl der Elektronen 24.
b) die Zahl der Neutronen + Protonen ist 56 und die Zahl der Elektronen ist 24.
c) die Zahl der Neutronen + Protonen ist 56 und die Zahl der Elektronen ist 26.
d) Die Anzahl der Protonen beträgt 26 und die Anzahl der Elektronen 56.
e) die Anzahl der Neutronen + Protonen + Elektronen ist 56 und die Anzahl der Protonen ist 28.

siehe Antwort

Korrekte Alternative: b) die Anzahl der Neutronen + Protonen ist 56 und die Anzahl der Elektronen ist 24.

Die Oxidationsstufe +2 zeigt an, dass das Eisenatom, das im Grundzustand 26 Elektronen enthält, 2 Elektronen und damit die Anzahl der Elektronen im Fe-Ion verloren hat²⁺ é 24.

Die Massenzahl ist die Summe aus der Anzahl der Protonen und Neutronen, die beim Eisen 56 beträgt.

Testen Sie Ihr Wissen weiter mit:

• Übungen zu Atomen
• Übungen zu Atommodellen
• Übungen zur elektronischen Verteilung
• Übungen zum Periodensystem
• Übungen zur Organisation des Periodensystems

Bibliographische Referenzen

ATKINS, P. W.; JONES, Loretta. Prinzipien der Chemie: Das moderne Leben und die Umwelt hinterfragen. 3. Aufl. Porto Alegre: Bookman, 2006.

BRAUN, Theodor; LEMAY, H. Eugen; Bursten, Bruce E. Chemie: die Kernwissenschaft. 9. Aufl. Lehrlingshalle, 2005.

USERCO, João; Salvador, Edgard. Allgemeine Chemie. 12. Aufl. Sao Paulo: Saraiva, 2006.

• Atom
• Übungen zu Atommodellen
• Übungen zu Atomen
• Evolution von Atommodellen
• Atomare Struktur
• Quantenzahlen: Major, Minor, Magnetic und Spin
• Übungen zum Periodensystem
• Radioaktivität: was es ist, Arten, Gesetze und Übungen