“Terras raras” são um conjunto de elementos químicos essenciais na fabricação de compostos usados em…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
“Terras raras” são um conjunto de elementos químicos essenciais na fabricação de compostos usados em tecnologias de energia limpa. A possibilidade de exploração desses elementos na área de um vulcão extinto há 120 milhões de anos no sul de Minas Gerais tem potencial para colocar o Brasil na posição de protagonista da transição energética. Adaptado de g1.globo.com, 21/06/2025. Dentre os elementos “terras raras”, encontra-se o neodímio, de número atômico igual a 60. O subnível mais energético dos átomos desse elemento corresponde a: (UERJ 2026)
- A) 4f
- B) 5f
- C) 6s
- D) 7s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O número atômico do neodímio é 60, logo o átomo neutro possui 60 elétrons. Passo 2: Pela ordem de Madelung (ordem crescente de energia n+l, e em caso de empate, menor n primeiro), os subníveis são preenchidos na sequência 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f... Passo 3: Preenchendo 60 elétrons: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 e restam 4 elétrons, que vão para o 4f. A configuração é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4, ou [Xe] 6s2 4f4. Passo 4: O subnível mais energético é o último a receber elétrons na ordem de energia crescente, isto é, o de maior valor n+l entre os ocupados. Os ocupados são 6s (n+l = 6) e 4f (n+l = 4+3 = 7). Portanto, o 4f é o mais energético. Passo 5: Por que as outras estão erradas: 5f não recebe elétrons no neodímio, pois seu preenchimento começaria apenas depois do 4f e do 5d e 6p; 6s é ocupado, mas tem energia menor que o 4f; 7s não recebe elétrons neste átomo. Conclusão: a alternativa correta é A (4f), coincidindo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Identifique o número atômico e determine o subnível energético pelo preenchimento eletrônico.
Alternativa por alternativa
CORRETA. O neodímio (Z=60) tem sua configuração eletrônica terminando no subnível 4f, que é o mais energético para esse elemento das terras raras.
O aluno supõe que o subnível de maior número principal (n = 5) é o mais energético, sem verificar se ele está ocupado no neodímio. Também pode ter confundido a ordem de energia com a ordem numérica das camadas.
Por que engana: confundir a ordem de preenchimento dos subníveis eletrônicos e escolher subnível incorreto.
O aluno considera que o subnível mais energético é o da camada de valência ou o último nível escrito na distribuição eletrônica simplificada, ignorando que o 4f tem n+l = 7, maior que o 6s (n+l = 6).
O aluno associa energia apenas ao maior número quântico principal (n = 7) e não verifica quais subníveis realmente recebem elétrons no átomo de neodímio, em que o 7s está vazio.
Raio-X da questão
configuração eletrônica subnível energético
avaliacao
número atômico e elétrons · ordem de preenchimento eletrônica
estude configuração eletrônica e ordem de preenchimento dos subníveis
confundir a ordem de preenchimento dos subníveis eletrônicos e escolher subnível incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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