Oefeningen over atomaire structuur (met sjabloon met commentaar)

Test je kennis met de 10 vragen dan op atomaire structuur. Controleer de opmerkingen na de feedback om uw twijfels over het onderwerp weg te nemen.

vraag 1

Het atoom is de fundamentele eenheid van materie en de subatomaire deeltjes waaruit het bestaat, worden onderscheiden door bijvoorbeeld massa, elektrische lading en locatie.

Vul onderstaande tabel in met de ontbrekende informatie.

Deeltje	Symbool	Pasta (in eenheid van atoom massa)	Aanval (in eenheid van elektrische lading - c.u.e.)	Plaats
Proton		kern
Neutron	nee		0
Elektron	en	-1	elektrosfeer

Zie antwoord

Correct antwoord:

Deeltje	Symbool	Pasta (in eenheid van atoom massa)	Aanval (in eenheid van elektrische lading - c.u.e.)	Plaats
Proton	P		+1	kern
Neutron	nee		0	kern
Elektron	en		-1	elektrosfeer

De drie fundamentele deeltjes waaruit atomen bestaan ​​zijn: protonen (positief geladen), neutronen (neutrale deeltjes) en elektronen (negatief geladen).

De kern is het centrale deel van het atoom, waar de protonen en neutronen zijn. Rond dit gebied bevinden zich elektronen.

O proton (p) is een deeltje met een positieve lading (+1), atoommassa 1 u en bevindt zich in de atoomkern.

O elektron (e) is een deeltje met een positieve lading (-1), praktisch nul atomaire massa, en is gelokaliseerd in de elektrosfeer.

O neutron (n) is een deeltje dat geen elektrische lading heeft, atoommassa 1 u en zich in de atoomkern bevindt.

vraag 2

Het meest voorkomende chemische element op planeet Aarde is zuurstof. Behalve dat het in de lucht aanwezig is en van vitaal belang is voor de ademhaling van levende wezens, vormt het een onmisbare stof voor ons voortbestaan: water (H₂O).

Bekijk de volgende tabel met de belangrijkste informatie over het zuurstofatoom en analyseer de volgende uitspraken.

Symbool	O
atoomnummer	8
massagetal	16
Elektronische distributie	1s^2 2s^2 2p^4

L. Het zuurstofatoom heeft 8 protonen.
II. Het zuurstofatoom heeft 7 neutronen.
III. Het zuurstofatoom heeft 7 elektronen.
IV. In de valentieschil van zuurstof bevinden zich 6 elektronen.

De stellingen zijn correct:

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

Zie antwoord

Correct alternatief: c) I en IV.

a) JUIST. Het atoomnummer van een chemisch element komt overeen met het aantal protonen in zijn kern. Daarom heeft het zuurstofatoom, omdat het Z = 8 heeft, 8 protonen.

b) FOUT. Het massagetal is de som van het aantal protonen en neutronen, dat wil zeggen, A = Z + n. Zoals het zuurstofatoom 8 protonen heeft, zo heeft de kern ook 8 neutronen.

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

c) FOUT. Het grondtoestandatoom is elektrisch neutraal. Dit betekent dat het aantal protonen gelijk is aan het aantal elektronen. Aangezien het atoomnummer van zuurstof 8 is, betekent dit dat de elektronen ook 8 elektronen hebben.

d) JUIST. De valentieschil is de buitenste schil van de elektronen van het atoom. Omdat zuurstof maar twee lagen heeft, is de buitenste laag laag 2, die 6 elektronen bevat: 2 elektronen op het s-subniveau en 4 elektronen op het p-subniveau.

meer weten over atoom structuur.

vraag 3

Elektronen zijn subatomaire deeltjes die op welbepaalde energieniveaus rond de atoomkern draaien.

Natrium (Na) is een chemisch element met atoomnummer 11 en de elektronenverdeling is 1s²2s²2p⁶3s¹.

Wat betreft de rangschikking van elektronen in de elektrosfeer van het natriumatoom, is het correct om te stellen dat:

a) De enige schil die gevuld is met het maximale aantal elektronen is de eerste schil.
b) De elektronen van het natriumatoom zijn verdeeld in drie energieniveaus.
c) Het elektron dat wordt gebruikt om een ​​chemische binding aan te gaan met een ander atoom moet: gelokaliseerd in de tweede elektronenschil van het natriumatoom, omdat het de meeste elektronen heeft verkrijgbaar.
d) De stabiliteit van het natriumatoom wordt verkregen door elektronen te ontvangen om de laatste elektronenschil volledig te vullen.

Zie antwoord

Correct alternatief: b) De elektronen van het natriumatoom zijn verdeeld in drie energieniveaus.

een fout. De eerste en tweede laag in de elektronische distributie hebben het maximaal mogelijke aantal elektronen.

elektronische laag	maximaal aantal elektronen	Verdeling van elektronen
K	2	1s^2
L	8	2s^2 2p^6

b) JUIST. In totaal kan een atoom maximaal 7 energieniveaus bevatten, K tot en met Q genoemd. Omdat het 11 elektronen heeft, vult het natriumatoom drie elektronenschillen: K, L en M.

Energie level	elektronische laag	Verdeling van elektronen
1º	K	1s^2
2º	L	2s^2 2p^6
3º	M	3s^1

c) FOUT. De elektronen die voor een chemische binding worden gebruikt, bevinden zich in de buitenste schil van het atoom. Daarom is het elektron dat zich in het s-subniveau van de M-schil bevindt, wat zal worden gebruikt om een ​​associatie met een ander atoom te maken.

d) FOUT. Natrium is een element met een lage elektronegativiteit en heeft daarom de neiging om elektronen af ​​te staan ​​in plaats van ze te ontvangen. Daarom vestigt het natriumatoom, om stabiel te worden, een chemische binding van het ionische type, omdat bij het overbrengen van zijn elektron naar een meer elektronegatief atoom, het ion Na wordt gecreëerd.⁺, waarvan de elektronische distributie 1s. is² 2s² 2p⁶.

meer weten over elektronische distributie.

vraag 4

Het stikstofatoom heeft atoomnummer 7. In de grondtoestand, aangezien het atoom elektrisch neutraal is, heeft de elektrosfeer van dit chemische element 7 elektronen.

Wetende dat de elektronenverdeling van stikstof 1s. is²2s²2p³, vul de locatie van elektronen in de volgende orbitalen correct in.

Zie antwoord

Correct antwoord:

Atomaire orbitalen komen overeen met de regio's waar elektronen het meest waarschijnlijk worden gevonden. Elke orbitaal bevat maximaal 2 elektronen en deze vulling gebeurt vanuit de elektronische distributie.

Bij de elektronische distributie van orbitalen vullen we in eerste instantie alle orbitalen met een elektron in dezelfde richting, dat naar boven wijst. Nadat alle orbitalen zijn gevuld met een elektron, kunnen we teruggaan naar de eerste orbitaal en de resterende elektronen inbrengen, dit keer in de tegenovergestelde richting.

Merk op dat in het geval van stikstof 2 orbitalen volledig gevuld waren en 3 met onvolledige orbitalen achterbleven, omdat ze ongepaarde elektronen hebben.

Dit komt omdat het s-subniveau één orbitaal heeft, die maximaal 2 elektronen kan bevatten, en het p-subniveau drie orbitalen heeft, die met maximaal 6 elektronen kunnen worden gevuld.

vraag 5

Kwantumgetallen zijn als coördinaten, die de functie hebben om elektronen in de elektronen van een atoom te lokaliseren. Elk elektron heeft een specifieke reeks kwantumgetallen.

Breng het kwantumnummer (kolom 1) correct in verband met de beschrijving (kolom 2).

(I) Hoofdkwantumnummer
(II) Secundair kwantumgetal
(III) Magnetisch kwantumgetal
(IV) Spinkwantumgetal

( ) geeft het energiesubniveau aan, dat wil zeggen het energiesubniveau waartoe het elektron behoort.
( ) geeft de draairichting van het elektron in een orbitaal aan.
( ) geeft het energieniveau aan, dat wil zeggen, de elektronische schil waarin het elektron zich bevindt.
( ) geeft de orbitaal aan waar het elektron zich bevindt, dat wil zeggen het gebied dat het waarschijnlijk binnen een energiesubniveau zal vinden.

De juiste volgorde is:

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

Zie antwoord

Correct alternatief: b) II, IV, I en III.

(II) De secundair kwantumgetal geeft de aan energie subniveau, dat wil zeggen, het energiesubniveau waartoe het elektron behoort.

(IV) De spin kwantumgetal geeft de aan draaizin elektron in een orbitaal.

(ik) De Hoofdkwantumnummer geeft de aan energie level, dat wil zeggen, de elektronische schil waarin het elektron zich bevindt.

(III) De magnetisch kwantumgetal geeft de aan orbitaal waar het elektron is, dat wil zeggen, de regio die het waarschijnlijk binnen een energiesubniveau zal vinden.

meer weten over Kwantumgetallen.

vraag 6

De belangrijkste "n", secundaire "l" en magnetische "m" kwantumgetallen van het meest energetische elektron van het ijzeratoom (Z = 26) zijn respectievelijk:

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

Zie antwoord

Correct alternatief: d) 3, 2, -2.

De eerste stap om deze vraag te beantwoorden is om de elektronische distributie van het ijzeratoom te maken. Omdat het atoomnummer 26 is, heeft het atoom 26 protonen en dus 26 elektronen.

Elektronische distributie van ijzer: 1s²2s²2p⁶ 3s²3p⁶4s²3d⁶

Hieruit kunnen we de volgende observaties afleiden:

• Rekening houdend met het feit dat zijn meest energetische elektron zich in schaal 3 bevindt, dan is n = 3;
• Het subniveau is d, dus l = 2;
• Het d-subniveau heeft 5 orbitalen. Bij de verdeling van de elektronen bevindt de laatste zich in de -2-orbitaal, dus m = -2.

Daarom is het juiste alternatief d) 3, 2, -2.

vraag 7

Volgens het aantal subatomaire deeltjes kunnen atomen van chemische elementen worden ingedeeld in:

Isotopen: atomen van hetzelfde scheikundige element en dus hetzelfde atoomnummer (Z).
Isobaren: atomen van verschillende chemische elementen met hetzelfde massagetal (A).
Isotonen: atomen van verschillende chemische elementen met hetzelfde aantal neutronen (n).

Beoordeel op basis van bovenstaande informatie de volgende alternatieven.

L. ₁₇³⁷cl en ₂₀⁴⁰Ca zijn isotonen
II. ₂₀⁴⁰ca en ₁₈⁴⁰lucht zijn isobaren
III. ₁¹Hand ₁²H zijn isotopen

De stellingen zijn correct.

a) I en II
b) II en III
c) I en III
d) Alle alternatieven

Zie antwoord

Correct alternatief: d) Alle alternatieven.

L. JUIST. De elementen ₁₇³⁷cl en ₂₀⁴⁰Ca zijn isotonen omdat ze hetzelfde aantal neutronen en verschillende massagetallen en atoomnummers hebben.

Het massagetal wordt berekend door de protonen en neutronen (A= p + n) bij elkaar op te tellen. Uit deze informatie kunnen we het aantal neutronen als volgt berekenen:

Element A: ₁₇³⁷cl

A = p + n
37 = 17 + n
37 - 17 = n
20 = nee

Element B: ₂₀⁴⁰Hier

A = p + n
40 = 20 + n
40 - 20 = n
20 = nee

II. JUIST. De elementen ₂₀⁴⁰ca en ₁₈⁴⁰Ar zijn isobaren omdat ze hetzelfde massagetal en verschillende atoomnummers hebben;

III. JUIST. De elementen ₁¹Hand ₁²H zijn isotopen omdat ze hetzelfde atoomnummer en verschillende massagetallen hebben.

meer weten over isotopen, isobaren en isotopen.

vraag 8

(UFU-MG) Dalton, Thomson, Rutherford en Bohr zijn wetenschappers die een belangrijke bijdrage hebben geleverd aan de ontwikkeling van de atoomtheorie.

Met betrekking tot de atomaire structuur markeert u met (T) het echte alternatief(en) en met (F) de valse(n).

1. ( ) Dalton postuleerde, gebaseerd op experimenteel bewijs, dat het atoom een ​​extreem kleine, massieve en ondeelbare "bal" was.
2. ( ) Dankzij de resultaten van experimenten met elektrische ontladingen in ijle gassen kon Thomson een atomair model voorstellen dat bestaat uit negatieve en positieve ladingen.
3. ( ) Experimenten bij het bombarderen van een gouden plaat met alfadeeltjes leidden Rutherford tot: stel een atoommodel voor waarin het atoom bestond uit een kern en een elektrosfeer van gelijke maten.
4. ( ) De interpretatie van studies met waterstofspectra bracht Bohr ertoe te suggereren dat het atoom banen heeft die worden bepaald door bepaalde energieën.
5. ( ) In het atoommodel van Bohr werden de verschillende energietoestanden voor elektronen energielagen of -niveaus genoemd.

De juiste volgorde is:

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

Zie antwoord

Correct antwoord: a) T, T, F, T, T.

Atoommodellen zijn ontwikkeld door wetenschappers in een poging de samenstelling van materie te ontrafelen en de samenstelling van het atoom te bestuderen.

1. WAAR. Dalton postuleerde, gebaseerd op experimenteel bewijs, dat het atoom een ​​extreem kleine, massieve, permanente en ondeelbare "bal" was. Daarom konden volgens de wetenschapper atomen niet worden gemaakt of vernietigd.

2. WAAR. De resultaten van experimenten met elektrische ontladingen in ijle gassen stelden Thomson in staat een atomair model voor te stellen dat bestaat uit negatieve en positieve ladingen. Zijn atoommodel werd bekend als "pruimenpudding", omdat volgens hem elektronen op het oppervlak van het positief geladen atoom waren gefixeerd.

3. ONWAAR. Experimenten bij het bombarderen van een gouden plaat met alfadeeltjes brachten Rutherford ertoe een atoommodel voor te stellen waarin het atoom het bestond uit een kern, positief geladen en geconcentreerd in een extreem klein volume, in tegenstelling tot de elektrosfeer.

4. WAAR. De interpretatie van studies met waterstofspectra bracht Bohr ertoe te suggereren dat het atoom heeft banen gedefinieerd door bepaalde energieën en elektronen bewegen in deze lagen rond de kern.

5. WAAR. In het atomaire model van Bohr werden de verschillende energietoestanden voor elektronen energielagen of -niveaus genoemd omdat ze specifieke energiewaarden hebben. Daarom, wanneer een elektron naar een niveau gaat dat meer buiten het elektron ligt, moet het energie absorberen. Bij terugkeer naar een schil dichter bij de kern, geeft het elektron vervolgens energie af.

meer weten over atoommodellen.

vraag 9

(UFSC) Het woord atoom is afkomstig uit het Grieks en betekent ondeelbaar, dat wil zeggen, volgens de Griekse filosofen zou het atoom het kleinste deeltje materie zijn dat niet verder verdeeld zou kunnen worden. Momenteel wordt dit idee niet meer geaccepteerd.

Wat betreft atomen, is het waar om te zeggen dat:

01. kan niet worden gedesintegreerd.
02. bestaan ​​uit ten minste drie fundamentele deeltjes.
04. hebben positieve deeltjes die elektronen worden genoemd.
08. hebben twee verschillende gebieden, de kern en het elektron.
16. hebben elektronen waarvan de elektrische lading negatief is.
32. bevatten ongeladen deeltjes die neutronen worden genoemd.

De som van ware uitspraken is:

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

Zie antwoord

Correct alternatief: a) 56.

01. ONWAAR. Dit idee werd verdedigd door de Grieken aan het begin van de studie van atomen.

02. ONWAAR. De meest bekende deeltjes van het atoom zijn: protonen, elektronen en neutronen. Tegenwoordig is echter bekend dat protonen en neutronen worden gevormd door nog kleinere deeltjes, de quarks.

04. ONWAAR. Protonen zijn begiftigd met een positieve lading.

08. WAAR. De kern is een klein, centraal gebied van het atoom waar protonen en neutronen zich bevinden. In de elektrosfeer bewegen elektronen rond de kern.

16. WAAR. Elektronen hebben een negatieve lading en bevinden zich in de elektronen van het atoom.

32. WAAR. Neutronen zijn subatomaire deeltjes die massa hebben, maar de elektrische lading is praktisch nul.

meer weten over atomen.

vraag 10

(Ufscar-SP) Een relatief eenvoudig model voor het atoom beschrijft dat het bestaat uit een kern die protonen en neutronen bevat, en elektronen die rond de kern draaien.

Een van de isotopen van het element ijzer wordt weergegeven door het symbool ₂₆⁵⁶Vertrouwen. In sommige verbindingen, zoals bloedhemoglobine, bevindt ijzer zich in de 2+ oxidatietoestand (Fe²⁺). Gezien alleen de genoemde isotoop, is het correct om te stellen dat in het Fe ion²⁺:

a) het aantal neutronen is 56, het aantal protonen is 26 en het aantal elektronen is 24.
b) het aantal neutronen + protonen is 56 en het aantal elektronen is 24.
c) het aantal neutronen + protonen is 56 en het aantal elektronen is 26.
d) het aantal protonen is 26 en het aantal elektronen is 56.
e) het aantal neutronen + protonen + elektronen is 56 en het aantal protonen is 28.

Zie antwoord

Correct alternatief: b) het aantal neutronen + protonen is 56 en het aantal elektronen is 24.

De oxidatietoestand +2 geeft aan dat het ijzeratoom, dat in de grondtoestand 26 elektronen bevat, 2 elektronen heeft verloren en daarmee het aantal elektronen in het Fe-ion²⁺ é 24.

Het massagetal is de som van het aantal protonen en neutronen, wat in het geval van ijzer 56 is.

Blijf je kennis testen met:

• Oefeningen op atomen
• Oefeningen op atoommodellen
• Oefeningen over elektronische distributie
• Periodiek systeem oefeningen
• Oefeningen over het organiseren van het periodiek systeem

Bibliografische verwijzingen

ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Principes van de chemie: het moderne leven en het milieu in vraag stellen. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.

BRUIN, Theodorus; LEEM, H. Eugène; BURSTEN, Bruce E. Chemie: de kernwetenschap. 9 ed. Prenticezaal, 2005.

USERCO, Joao; Salvador, Edgard. Algemene scheikunde. 12e druk. So Paulo: Saraiva, 2006.

• Atoom
• Oefeningen op atoommodellen
• Oefeningen op atomen
• Evolutie van atoommodellen
• Atoom structuur
• Kwantumgetallen: majeur, mineur, magnetisch en spin
• Oefeningen op het periodiek systeem
• Radioactiviteit: wat het is, soorten, wetten en oefeningen