ROTEIRO DE ESTUDOS DE QUÍMICA 2 etapa/14 1 Série Ensino Médio

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1 ROTEIRO DE ESTUDOS DE QUÍMICA 2 etapa/14 1 Série Ensino Médio Aluno (a): Turma n Modelo de Bohr e distribuição eletrônica em níveis e subníveis. Classificação Periódica dos Elementos Químicos Propriedades periódicas Ligações Químicas Ligação iônica, ligação covalente e ligação metálica Ligação entre moléculas Geometria das moléculas Observações: Refaçam os exercícios do livro. Os exercícios recomendados deverão ser feitos e entregues no dia da prova de recuperação de Química. Caso tenham alguma dúvida, procurem a professora antes da prova. Exercícios Questão 1: Um indicador da validade das chamadas carnes-vermelhas, para fins comestíveis, é a sua coloração. A coloração marrom das carnes envelhecidas resulta dos processos de oxidação do sangue, indicando a não adequação de seu consumo. Entretanto, a adição de nitratos às carnes, retarda os processos de oxidação, bem como o desenvolvimento da bactéria do botulismo. Nitrato é oxidado a nitrito, que é convertido a óxido nítrico. Este último reage com a forma oxidada do sangue (heme-proteínas) mantendo a coloração vermelha original das carnes frescas. DESCREVA as estruturas de Lewis e a fórmula estrutural dos íons nitrato (NO 3 -- ), nitrito (NO 2 -- ) e do óxido nítrico (NO). Questão 2: Os valores das sucessivas energias de ionização de um átomo constituem uma evidência empírica da existência de níveis de energia. Os diagramas abaixo pretendem representar, qualitativamente, as quatro primeiras energias de ionização de átomos, inicialmente neutros, do terceiro período da classificação periódica. a) Um dos diagramas não corresponde a nenhum elemento. IDENTIFIQUE esse diagrama e JUSTIFIQUE sua resposta. b) INDIQUE qual é o elemento que corresponde ao outro diagrama. ESCREVA a configuração eletrônica, por níveis, do átomo desse elemento. JUSTIFIQUE sua indicação. Questão 3: Um elemento da família 2A forma um composto com o flúor. A massa atômica desse elemento é 40,1. a) Escreva a fórmula do composto formado. b) Justifique essa fórmula considerando as eletrosferas dos átomos envolvidos.

2 Questão 4: Escreva a fórmula eletrônica e estrutural para cada substância representada a seguir: a) CH 5 N b) COCl 2 c) HBrO 4 d) H 3 PO 4 Questão 5: Considerando os elementos sódio, magnésio, enxofre e cloro, escreva as fórmulas dos compostos iônicos que podem ser formados entre eles. Questão 6: Considere o elemento cloro formando compostos com, respectivamente, hidrogênio, carbono, sódio e cálcio. a) Com quais desses elementos, o cloro forma compostos moleculares? b) Qual a fórmula eletrônica dos compostos moleculares formados? Questão 7: Leia o texto a seguir. Esse texto, apesar de conter vários erros conceituais, faz parte de matéria publicada em um jornal de circulação nacional, sobre o título: Sal tem propriedades de derreter os cristais de gelo. Jogue um punhado de sal grosso em uma calçada coberta da gelo (comum em paises muito frios no inverno, por causa da neve). O gelo derrete imediatamente. Sabemos, no entanto, que o sal não é quente. Na verdade, o sal gelado causaria o mesmo efeito. Como o gelo derrete? A resposta esta na Química. Em estado líquido, as moléculas de água estão em movimento. Mas, quando a temperatura cai, elas param, congelando-se em cristais. Um pedaço de gelo sempre tem moléculas passando de um estado para o outro. Se você pudesse ver cada molécula de água, veria dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio, formando um triângulo (daí o símbolo químico da água ser H 2 O). Por causa da posição dos átomos, cada molécula de água gera um campo elétrico. Cada molécula de sal é formado por átomos de sódio e cloro interligados. Quando o sal grosso é jogado no gelo, ocorre uma reação imediata. Uma molécula de sal normal não tem carga elétrica, mas quando se separa uma molécula de sal, os átomos liberados ficam eletricamente carregados (átomos carregados são chamados de íons). Moléculas de água são eletricamente atraídas por íons. Por isso, grupos de moléculas de água que ainda estão em estado líquido começam a se aglomerar em torno dos íons sódio e cloro. Enquanto isso, as outras moléculas de água se libertam do gelo e também ficam envolta dos átomos de sódio e cloro. Logo, só resta água a) Selecione um trecho que apresente um erro conceitual. b) Explique o que está errado nesse trecho. c) Reescreva o de modo a torná-lo correto. Questão 8: Os testes de chama é uma técnica utilizada para identificação de certos átomos ou íons presentes em substâncias. Nesse teste, um fio metálico é impregnado com a substância a ser analisada e, em seguida, é colocado numa chama pouco luminosa, que pode assumir a cor característica de algum elemento presente nessa substância. Este quadro indica os resultados de testes de chama, realizados num laboratório, com quatro substâncias: Substância HCl CaCl 2 SrCl 2 BaCl 2 Cor da chama Não se observa cor Vermelho - tijolo (ou alaranjado) Vermelho Verde - amarelado a) Indique em cada caso o elemento responsável pela cor observada. b) Utilizando um modelo atômico em que os elétrons estão em níveis quantizados de energia, Explique como um átomo emite luz no teste de chama. (Deixe claro, em sua resposta, o motivo pelo qual átomos de elementos diferentes emitem luz de cor diferente).

3 Questão 9: No poema "Confidência do Itabirano" de Carlos Drummond de Andrade, é possível identificar a relação que o poeta estabelece entre seus sentimentos e a propriedade do metal mais produzido no mundo, o ferro. Alguns anos vivi em Itabira. Principalmente nasci em Itabira. Por isso sou triste, orgulhoso: de ferro. Noventa por cento de ferro nas calçadas. Oitenta por cento de ferro nas almas. E esse alheamento do que na vida é porosidade e comunicação.... De Itabira trouxe prendas diversas que ora te ofereço; Este São Benedito do velho santeiro Alfredo Durval; Esta pedra de ferro, futuro aço do Brasil; Este couro de anta, estendido no sofá da sala de visitas; Este orgulho, esta cabeça baixa... a) O ferro encontrado em Itabira (MG) está na forma de minério, onde o principal composto é óxido de Ferro III (Fe 2 O 3 ). A obtenção do ferro metálico se faz através de uma reação de redução do minério. Diferencie o Fe 2 O 3 do ferro metálico (Fe), quanto ao tipo de ligação envolvida e quanto à capacidade de condução de corrente elétrica. b) "Esta pedra de ferro, futuro aço do Brasil". O aço é uma liga metálica constituída de Fe, Cr, Ni e C. Coloque os metais que compõem esta liga em ordem crescente de raio atômico. Questão 10: Considere os três gráficos a seguir, mostrando a variação das dez primeiras energias de ionização dos elementos X, Y e Z. a) A que família da Tabela Periódica pertence cada um desses elementos? b) Qual o tipo de ligação e a fórmula mais provável do composto formado entre X e Z? c) Qual o tipo de ligação e a fórmula mais provável do composto formado entre X e Y? Questão 11: Considere as seguintes informações sobre os elementos químicos X, Y e Z: Elemento Família ou grupo Período X do oxigênio 3 Y 14 2 Z dos alcalinos terrosos 4 a) Quais são os elementos X, Y e Z? b) A combinação de dois desses elementos pode formar substâncias não iônicas e gasosas a temperatura e pressão ambientes. Escreva a fórmula de uma dessas substâncias. Represente a fórmula eletrônica. c) Escreva a fórmula de uma substância iônica e sólida formada pela combinação de dois elementos. Represente a fórmula eletrônica.

4 Questão 12: Considerando as moléculas H 3 PO 4, CH 4, SO 2, F 2 e NH 3 INDIQUE a geometria molecular de cada substância. Questão 13: Considere os íons isoeletrônicos: Li +, H -, B 3+ e Be 2+. Coloque em ordem crescente de raio iônico, justificando sua resposta. Questão 14: Os seguintes gráficos mostram como certas propriedades variam através de um período ou ao longo de um grupo na tabela periódica. Dentre os gráficos A, B e C, acima, selecione aquele que melhor representa a tendência em cada uma das seguintes propriedades: I) Raio atômico de Li, Na, K, Rb II) Número de elétrons em F, Ne, Na +, Mg 2+ III) Primeira energia de ionização de Li, Na, K, Rb IV) Eletronegatividade de C, N, O, F V) Raio iônico de S 2, Cl, K +, Ca 2+ Questão 15: Considere as seguintes espécies: NaCN, HI, Cl, Xe, F -, O 2, KCl, CO, Ba 2+ e P 4 a) Qual (is) a(s) substância(s) que apresenta(m) ligação covalente e iônica? Justifique através de fórmula eletrônica. b) Qual o exemplo de par isoeletrônico? Justifique. Questão 16: A uréia (CH 4 N 2 O) é o produto mais importante de excreção do nitrogênio pelo organismo humano. Na molécula da uréia, formada por oito átomos, o carbono apresenta duas ligações simples e uma ligação dupla, o oxigênio uma ligação dupla, cada átomo de nitrogênio três ligações simples e cada hidrogênio uma ligação simples. Átomos iguais não se ligam entre si. Baseando se nessas informações, escreva a fórmula estrutural da uréia, representando ligações simples por um traço e ligações duplas por dois traços. Questão 17: Observe o desenho que mostra representações em escala de algumas espécies químicas mononucleares. EXPLIQUE a causa da variação dos raios dessas espécies. Questão 18: Considere a tabela abaixo, onde estão apresentados valores de energia de ionização (E.I.). Elemento Valores de E.I. em KJ/mol 1 E.I. 2 E.I. 11Na 491,5 4526,3 12Mg 731,6 1438,6 a) Por que a 1 E.I. do Na é menor do que a 1 E.I. do Mg? b) Por que a 2 E.I. do Na é maior do que a 2 E.I. do Mg?

5 Questão 19: Os valores das sucessivas energias de ionização de um átomo podem dar uma indicação do seu número de elétrons de valência. Energia de ionização (KJ / mol) Elemento 1º 2º 3º 4º W X Y Z Analisando as informações contidas na tabela, determine o número de elétrons de valência de cada elemento: Questão 20: O íon nitrato é a única forma nitrogenada assimilável pelas plantas. Quando os seres vivos morrem ou produzem rejeitos, a forma nitrogenada produzida é o íon amônio (não assimilável pelas plantas). Para deixar novamente disponível o elemento nitrogênio para as plantas, existem microrganismos capazes de transformar o íon amônio em íon nitrito. Depois este último pode ser transformado em íon nitrato. Esse fenômeno, chamado de nitrificação, faz parte do ciclo do nitrogênio no meio ambiente. Considerando essas informações, forneça as estruturas de Lewis e as geometrias de cada íon. Questão 21: REPRESENTE a fórmula de Lewis para as espécies abaixo e INDIQUE a geometria de cada molécula. OF 2 BF 3 CF 4 SF 2 NF 3 O 3 Questão 22: Considere as seguintes configurações eletrônicas dos átomos dos elementos químicos genéricos (X, Y, Z, T e V), no estado fundamental: X: 1s 2 Y: 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2, 3p 6, 4s 2 Z: 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2 T: 1s 2, 2s 2, 2p 6 V: 1s 2, 2s 2, 2p 5 a) Indique o elemento que apresenta a maior energia de ionização e o elemento que apresenta o menor raio. Justifique. b) Estabeleça a ordem crescente de raios das espécies isoeletrônicas (que apresentam o mesmo número de elétrons): V -1, Z +2 e T. Justifique Questão 23: O esquema abaixo mostra que o elemento cloro combina-se com seus semelhantes e com os demais elementos do terceiro período da tabela periódica: a) INDIQUE a fórmula dos compostos binários formados entre o cloro e cada um dos demais elementos de seu período. b) QUAL o composto que tem caráter iônico mais acentuado e qual o que tem maior caráter molecular? JUSTIFIQUE.

6 Questão 24: O gráfico a seguir indica a primeira variação do potencial de ionização, em função dos números atômicos. Analise o gráfico, consulte a tabela periódica e responda às questões a seguir: a) Considere os elementos Na, F e S. Coloque-os em ordem crescente de potencial de ionização. Explique. b) Explique por que no intervalo de Z= 3 a Z= 10 a energia de ionização tende a crescer com o aumento do número atômico. c) O gráfico mostra que os gases nobres apresentam altos ou baixos potenciais de ionização em relação aos seus números atômicos? Explique. d) Dos elementos do gráfico, qual deve possuir maior raio atômico? Justifique a sua resposta. Questão 25: No esquema abaixo estão as distribuições eletrônicas de alguns átomos representados por letras que não correspondem aos símbolos reais. X; 1s 1. Y: 1s 2 2s 2 2p 5 Z: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5. T: 1s 2 2s 2 2p 4. W: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2. Os compostos X 2 T, Y 2, WZ 2, WT são iônicos ou moleculares? Questão 26: Os satélites artificiais possuem motores que permitem aos engenheiros ajustar as suas órbitas. Esses motores utilizam a energia liberada na reação química entre a hidrazina (N 2 H 4 ) e o peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ), que produz água e gás nitrogênio. Sobre esse enunciado, resolva as questões a seguir: a) O enunciado mencionou quatro substâncias químicas, mas só forneceu a fórmula molecular de duas delas. ESCREVA a fórmula molecular das outras duas. b) ESCREVA a fórmula estrutural do gás nitrogênio e da água. c) ESCREVA as fórmulas eletrônica e estrutural da hidrazina, sabendo que na sua molécula cada átomo de nitrogênio se liga a dois átomos de hidrogênio e a um outro átomo de nitrogênio. d) ESCREVA a fórmula estrutural do peróxido de hidrogênio, sabendo que, na sua molécula, cada átomo de oxigênio se liga a um de hidrogênio e a outro de oxigênio. Questão 27: Faça a fórmula eletrônica (Lewis), estrutural e a identifique a geometria do elemento central das seguintes espécies a seguir: a) CH 3 NH 3 + b) H 2 SO 4 c) CO d) SO 3 e) C 2 H 2