Exercícios sobre átomos 9º ano: o que funciona na prática
O assunto de átomo no 9º ano sempre gera confusão. Os alunos dominam a parte teórica até certo ponto, mas travam quando precisam resolver exercícios numéricos ou interpretar modelos atômicos. Preparei uma lista organizada por temas, com gabarito ao final. A ordem não é aleatória: coloquei primeiro o que a banca mais cobra, depois os temas que dão mais trabalho.
Parte 1 — Estrutura atômica básica
1. Um átomo possui 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons. Determine seu número atômico (Z), seu número de massa (A) e sua distribuição eletrônica nos níveis de energia. 2. Complete a tabela abaixo para os seguintes átomos neutros:
a) Z = 11, A = 23 b) Z = 6, A = 12
c) Z = 20, A = 40 d) Z = 17, A = 35
3. Um íon bivalente positivo (M²) possui 22 elétrons e número de massa 56. Quantos prótons e nêutrons esse átomo possui? 4. Distribua eletronicamente os seguintes átomos neutros em níveis e subníveis de energia:
a) Ferro (Z = 26) b) Enxofre (Z = 16)
c) Cálcio (Z = 20)
Parte 2 — Modelos atômicos
5. Associe cada cientista ao seu modelo atômico correspondente: a) Dalton
b) Thomson c) Rutherford
d) Bohr Modelos: ( ) bola de bilhar sólida; ( ) pudim de passas; ( ) modelo planetário com núcleo central; ( ) níveis quantizados de energia.
6. Qual foi a principal contribuição do experimento de Rutherford com a folha de ouro? 7. Explique por que o modelo de Bohr não consegue explicar o espectro do átomo de hélio, mesmo sendo correto para o hidrogênio.
8. Sobre a evolução dos modelos atômicos, assinale a alternativa correta: a) Dalton props que o átomo era divisível.
b) Thomson descobriu o nêutron. c) Rutherford demonstrou que a maior parte da massa atômica está concentrada no núcleo.
d) Bohr propôs que os elétrons se movem em órbitas elípticas.
Parte 3 — Isótopos, isóbaros e isótonos
9. Dados três átomos A, B e C: A: Z = 20, A = 41
B: Z = 20, A = 42 C: Z = 21, A = 42
Classifique os pares A-B, A-C e B-C como isótopos, isóbaros ou isótonos. 10. O cloro natural é formado por dois isótopos: Cl-35 (75%) e Cl-37 (25%). Calcule a massa atômica média do cloro.
11. Dois átomos são isótonos. O primeiro tem Z = 15 e A = 31. O segundo tem Z = 16. Qual é o número de massa do segundo átomo? 12. (UFES adaptado) Átomos X e Y são isótopos. Sabe-se que X tem Z = 35 e A = 80, enquanto Y tem Z = 35. Qual é o número de nêutrons de Y, sabendo que seu número de massa é 81?
Parte 4 — Exercícios sobre átomos 9º ano com gabarito: nível avançado
13. Um átomo neutro possui configuração eletrônica 1s² 2s² 2p 3s² 3p 4s² 3d¹ 4p³. Determine: a) Seu número atômico
b) Sua localização na Tabela Periódica (período e grupo) c) O elemento químico correspondente
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14. O cálcio (Z = 20) forma um cátion Ca². Qual é a configuração eletrônica desse íon? Quantos elétrons ele possui? 15. Observe a sequência:
Átomo I: Z = 16, A = 32 Átomo II: Z = 16, A = 33
Átomo III: Z = 17, A = 35 Qual(is) átomo(s) é(ão) isótopo(s) do(s) outro(s)? Justifique.
16. Um átomo tem 20 prótons, 20 nêutrons e 18 elétrons. Esse átomo é: a) neutro
b) um cátion +1 c) um cátion +2
d) um ânion -2 17. (Adaptado de vestibular) Sobre o modelo atômico atual, assinale o que for correto:
01) O modelo atual substituiu completamente o modelo de Bohr. 02) Os elétrons se encontram em orbitais, regiões de maior probabilidade de localização.
04) O número quântico principal indica o nível de energia do elétron. 08) Prótons e nêutrons estão localizados na eletrosfera.
16) Isótopos de um mesmo elemento possuem o mesmo número de nêutrons. Soma das alternativas corretas: ____
18. Complete as lacunas: O modelo atômico de __________ introduziu a ideia de que os elétrons ocupam __________ bem definidos ao redor do núcleo. Posteriormente, o modelo __________ descreve os elétrons como __________, regiões do espaço onde há maior probabilidade de encontrar o elétron.
Gabarito comentado
1. Z = 17, A = 35. Distribuição: K = 2, L = 8, M = 7. O elemento é o cloro (Cl). 2. a) 11p, 11e, 12n; b) 6p, 6e, 6n; c) 20p, 20e, 20n; d) 17p, 17e, 18n.
3. Se o íon M² tem 22 elétrons e perdeu 2, o átomo neutro tem 24 elétrons, logo Z = 24 (cromo). Nêutrons = 56 - 24 = 32. 4. a) Fe: 1s² 2s² 2p 3s² 3p 4s² 3d; b) S: 1s² 2s² 2p 3s² 3p; c) Ca: 1s² 2s² 2p 3s² 3p 4s².
5. a-D, b-C, c-B, d-A. Dalton bola de bilhar, Thomson pudim de passas, Rutherford modelo planetário nuclear, Bohr níveis quantizados. 6. A principal contribuição foi demonstrar a existência de um núcleo pequeno, denso e positivamente carregado no centro do átomo, refutei o modelo de Thomson ao observar que algumas partículas alfa eram desviadas em ângulos grandes.
7. Bohr só funciona matematicamente para átomos com um único elétron. O hélio já tem dois elétrons e as interações elétron-elétron quebram a simplificação do modelo. Isso é uma limitação séria que os livros didáticos muitas vezes esquecem de mencionar. No meu ensino, eu mostrava isso diretamente na lousa com o cálculo do primeiro nível de energia e perguntava onde entraria o segundo elétron. Os alunos percebiam o problema na hora. 8. Alternativa C. As demais estão erradas: Dalton via o átomo como indivisível, Thomson descobriu o elétron (não o nêutron), e Bohr propôs órbitas circulares, não elípticas.
9. A-B são isótopos (mesmo Z, diferente A). B-C são isóbaros (mesmo A, diferente Z). A-C: Z diferente, A diferente, mas ambos têm N = 21 nêutrons, então são isótonos. 10. Massa média = (35 × 0,75) + (37 × 0,25) = 26,25 + 9,25 = 35,5 u. Esse é exatamente o valor da massa atômica do cloro na Tabela Periódica, então o cálculo bate.
11. Átomo I: N = 31 - 15 = 16 nêutrons. Como isótono, o átomo II também tem 16 nêutrons. Logo A = Z + N = 16 + 16 = 32. 12. Isótopos têm mesmo Z, então Y também tem Z = 35. Nêutrons de Y = 81 - 35 = 46.
13. a) Soma dos elétrons: 2+2+6+2+6+2+10+3 = 33. Z = 33. b) Período 4, grupo 15 (5A). c) Arsênio (As). Esse exercício é útil porque mostra como a configuração eletrônica determina a posição na tabela, algo que os alunos frequentemente confundem invertendo período e grupo. 14. Ca neutro: 1s² 2s² 2p 3s² 3p 4s² (20 elétrons). Ca² perde os dois elétrons do 4s: 1s² 2s² 2p 3s² 3p. Total de 18 elétrons, com configuração de gás nobre (argônio).
15. I e II são isótopos, pois têm mesmo Z (16) e diferente A. III tem Z diferente, então não é isótopo de nenhum deles. 16. Alternativa C. 20 prótons e 18 elétrons carga +2, então é um cátion bivalente.
17. Corretas: 02 e 04. Soma = 6. A 01 está parcialmente correta mas "substituído completamente" é exagero — Bohr ainda é usado em introduções. A 08 está errada porque prótons e nêutrons estão no núcleo. A 16 está errada porque isótopos têm mesmo número de prótons, não de nêutrons. 18. Bohr, níveis de energia (ou órbitas), orbital, nuvens eletrônicas (ou regiões de probabilidade).
Observações práticas sobre essa lista
Eu uso esses exercícios há anos com turmas de 9º ano. O que mais trava os alunos não é a teoria em si, mas a parte numérica. Isótopos, isóbaros e isótonos são facilmente confundidos porque os nomes parecem similares. Eu resolvo isso escrevendo na lousa uma tabela comparativa com Z e A lado a lado antes de começar os exercícios. Visualmente, fica claro que isótopos compartilham Z, isóbaros compartilham A, e isótonos compartilham N (nêutrons). Um problema recorrente que eu encontro é o exercício 13, de configuração eletrônica. Muitos alunos erram a ordem de preenchimento dos subníveis e acabam colocando o 3d antes do 4s, ou inversamente. A dica prática é usar a diagonal de Meyer diretamente na prova, sem tentar decorar. O tempo economizado é considerável, e a taxa de erro cai drasticamente.
Se você precisa de mais exercícios ou versões com dificuldade crescente, posso montar outra lista. O padrão que funcione melhor é alternar questões objetivas com questões discursivas, porque na prova real a banca mistura os dois tipos e os alunos precisam estar preparados para ambos.
