Qui. Semana. Allan Rodrigues Xandão (Gabriel Pereira)

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1 Semana 5 Allan Rodrigues Xandão (Gabriel Pereira) Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados.

2 CRONOGRAMA 07/03 Distribuição Eletrônica Classificação Periódica dos Elementos 08:00 18:00 11:00 21:00 14/03 Propriedades Periódicas e Aperiódicas 08:00 18:00 Ligações Químicas: teoria do octeto, ligação iônica e ligação metálica 11:00 21:00 21/03 Ligações Químicas: ligação covalente 08:00 18:00 Geometria molecular, polaridade e forças intermoleculares 11:00 21:00 28/03 Funções inorgânicas: óxidos 08:00 18:00 Número de oxidação - compostos orgânicos e inorgânicos 09:00 19:00

3 15 Proprieda- mar des periódicas e aperiódicas 01. Resumo 02. Exercício de Aula 03. Exercício de Casa 04. Questão Contexto

4 RESUMO Propriedade periódicas são aquelas que de acordo com o aumento do número atômico os valores aumentam ou diminuem de forma regular ao longo dos períodos e grupos da tabela periódica. X (g) + E.I. X + (g) + e- Raio atômico O raio atômico também pode ser chamado de tamanho do átomo, é a metade da distância entre o núcleo de dois átomos isótopos. Com isso pode-se dizer que o raio atômico é a distância do núcleo até o seu elétron mais externo. Analisando a tabela periódica podemos dizer que o tamanho do raio atômico cresce com o aumento do número de camadas (crescendo para baixo) e com a diminuição do seu número atômico (crescendo para a esquerda). Eletronegatividade É a energia necessária para a entrada de um elétron num átomo isolado. Quanto maior a afinidade eletrônica, maior é a capacidade do átomo de receber elétron. Analisando a tabela periódica podemos dizer que a eletronegatividade cresce com a diminuição do período, pois haverá assim uma menor distância e maior atração entre prótons e elétrons (crescendo para cima) e com o aumento do seu número atômico (crescendo para a direita). X (g) + e - X + + Energia (g) 126 Obs.: o raio de um cátion é menor que o raio de seu átomo, e o raio de um ânion é maior que o raio de seu átomo. Energia de Ionização ou Potencial de ionização (E.I.) É a energia mínima necessária para que um átomo isolado, e no estado gasoso, perca um elétron e se transforme em um cátion. Analisando a tabela periódica podemos dizer que a energia de ionização cresce com a diminuição do número de camadas, pois haverá assim uma menor distância e maior atração entre prótons e elétrons (crescendo para cima) e com o aumento do seu número atômico (crescendo para a direita). Afinidade eletrônica ou eletroafinidade (A.E.) É a quantidade de energia liberada quando um átomo isolado, e no estado gasoso, ganha um elétron e se transforme em um ânion. Analisando a tabela periódica podemos dizer que a afinidade eletrônica cresce com a diminuição do período, pois haverá assim uma menor distância e maior atração entre prótons e elétrons (crescendo para cima) e com o aumento do seu número atômico (crescendo para a direita).

5 X (g) + e - X + (g) + A.E. Propriedade aperiódicas são aquelas que de acordo com o aumento do número atômico não possuem regularidade ao longo dos períodos e grupos da tabela periódica. Massa atômica (A) Eletropositividade ou caráter metálico A massa atômica é dada pelo somatório do número atômico (Z) e nêutrons (n). A massa cresce no mesmo sentido do número atômico, para direita e para baixo. A = Z + n É a capacidade que um átomo apresenta de ceder elétrons em uma ligação química. Está propriedade reflete a capacidade contrária a da eletronegatividade. Calor específico (c) O calor específico é dado por: c = Q/m(T f -T o ) Portanto, crescimento é inverso ao número atômico (que é proporcional à massa): para a esquerda e para cima. 127 EXERCÍCIO DE AULA 1. O cádmio, presente nas baterias, pode chegar ao solo quando esses materiais são descartados de maneira irregular no meio ambiente ou quando são incinerados. Diferentemente da forma metálica, os íons Cd2+ são extremamente perigosos para o organismo, pois eles podem substituir íons Ca2+, ocasionando uma doença degenerativa dos ossos, tornando-os muito porosos e causando dores intensas nas articulações. Podem ainda inibir enzimas ativadas pelo cátion Zn2+, que são extremamente importantes para o funcionamento dos rins. A figura mostra a variação do raio de alguns metais e seus respectivos cátions. ATKINS, P; JONES, L. Princípios de química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001 (adaptado)

6 Com base no texto, a toxicidade do cádmio em sua forma iônica é consequência de esse elemento a) apresentar baixa energia de ionização, o que favorece a formação do íon e facilita sua ligação a outros compostos. b) possuir tendência de atuar em processos biológicos mediados por cátions metálicos com cargas que variam de +1 a +3. c) possuir raio e carga relativamente próximos aos de íons metálicos que atuam nos processos biológicos, causando interferência nesses processos. d) apresentar raio iônico grande, permitindo que ele cause interferência nos processos biológicos em que, normalmente, íons menores participam. e) apresentar carga +2, o que permite que ele cause interferência nos processos biológicos em que, normalmente, íons com cargas menores participam. 2. Recentemente, quatro novos elementos químicos foram incorporados à tabela de classificação periódica, sendo representados pelos símbolos Uut,Uup, Uus e Uuo. Dentre esses elementos, aquele que apresenta maior energia de ionização é: Dado: sétimo período da tabela periódica. a) Uut b) Uup c) Uus d) Uuo Os metais formam um grupo de elementos químicos que apresentam algumas propriedades diferentes, dentre elas o raio atômico. Essa diferença está associada à configuração eletrônica de cada um. A ordenação crescente dos metais pertencentes ao terceiro período da tabela periódica, em relação a seus respectivos raios atômicos, está apontada em: a) alumínio, magnésio e sódio. b) sódio, magnésio e alumínio. c) magnésio, sódio e alumínio. d) alumínio, sódio e magnésio.

7 4. Leia a notícia abaixo divulgada em jornal maranhense. Furto de fiação elétrica, telefônica, de internet e de TV causa prejuízos em São Luís. São cabos de cobre e de alumínio, levados por bandidos que furtam não apenas as redes de telefonia, mas principalmente a rede elétrica. Esses materiais são visados por criminosos por causa do alto valor de venda no mercado. Jornal o Estado do Maranhão. Adaptado. Pode-se afirmar em relação às propriedades dos metais citados que a) ambos possuem alta eletronegatividade. b) o cobre forma cátion e o alumínio forma ânion. c) ambos têm dificuldade de doar seus elétrons mais externos. d) ambos possuem alta eletropositividade. e) o cobre forma ânion e o alumínio forma cátion. 5. Analise o quadro a seguir, que apresenta os valores de eletronegatividades de elementos químicos representativos. 129 Em relação ao quadro apresentado, é correto afirmar que a) os valores de eletronegatividade dos metais alcalinos são inferiores aos dos gases nobres. b) os halogênios geralmente apresentam forte tendência de atrair elétrons em ligações covalentes e podem formar ânions. c) os elementos que possuem dois níveis de energia apresentam menores eletronegatividades. d) as eletronegatividades dos elementos do grupo do carbono decrescem regularmente em função do crescimento do número atômico. e) os elementos boro, germânio e antimônio apresentam igual eletronegatividade em razão de terem mesmo número de elétrons no nível de valência.

8 EXERCÍCIOS PARA CASA 1. O rompimento da barragem de contenção de uma mineradora em Mariana (MG) acarretou o derramamento de lama contendo resíduos poluentes no rio Doce. Esses resíduos foram gerados na obtenção de um minério composto pelo metal de menor raio atômico do grupo 8 da tabela de classificação periódica. A lama levou 16 dias para atingir o mar, situado a 600 km do local do acidente, deixando um rastro de destruição nesse percurso. Caso alcance o arquipélago de Abrolhos, os recifes de coral dessa região ficarão ameaçados. O metal que apresenta as características químicas descritas no texto é denominado: a) ferro b) zinco c) sódio d) níquel 2. Os elementos químicos são distribuídos na tabela periódica de acordo com o crescimento do número atômico. Tal distribuição faz com que os elementos com propriedades semelhantes fiquem reunidos em uma mesma coluna e regiões específicas da tabela. Sobre a periodicidade química dos elementos, leia com atenção os itens a seguir. 130 I. Os elementos da família dos metais alcalinos são os elementos químicos que apresentam maior energia de ionização. II. O raio atômico é a distância medida entre dois núcleos em uma ligação química. III. Os elementos da família dos halogênios são os elementos químicos que apresentam maior afinidade eletrônica. IV. A eletronegatividade é a tendência que um átomo possui de atrair os elétrons de outro átomo em uma ligação química. São afirmativas CORRETAS: a) I, III e IV b) II, III e IV c) II e IV, apenas d) III e IV, apenas

9 3. A eletropositividade e a eletronegatividade são propriedades. Sendo a eletronegatividade definida como a força de sobre os elétrons de uma ligação. Assim, quanto o raio atômico de um elemento será sua eletronegatividade. Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima. a) aperiódicas atração menor maior b) aperiódicas repulsão menor menor c) periódicas repulsão maior maior d) periódicas atração menor maior e) periódicas atração menor menor 4. O efeito fotoelétrico está presente no cotidiano, por exemplo, no mecanismo que permite o funcionamento das portas dos shoppings e nos sistemas de iluminação pública, por meio dos quais as lâmpadas acendem e apagam. Esse efeito acontece porque, nas células fotoelétricas, os metais emitem elétrons quando são iluminados em determinadas condições. O potássio e o sódio são usados na produção de determinadas células fotoelétricas pela relativa facilidade de seus átomos emitirem elétrons quando ganham energia. Segundo sua posição na Tabela Periódica, o uso desses metais está relacionado com a) o baixo valor do potencial de ionização dos átomos desses metais. b) o alto valor da afinidade eletrônica dos átomos desses metais. c) o alto valor da eletronegatividade dos átomos desses metais. d) o alto valor do potencial de ionização dos átomos desses metais Com base nos elementos da tabela periódica e seus compostos, considere as seguintes afirmativas: 1. Elementos que apresentam baixos valores da primeira energia de ionização, mas altos valores de afinidade eletrônica são considerados bastante eletronegativos. 2. Os compostos gerados por elementos de baixa eletronegatividade possuem caráter metálico. 3. Os compostos gerados por elementos de alta eletronegatividade possuem caráter covalente. 4. Os elementos representativos que possuem valores mais altos da primeira energia de ionização são os mais eletronegativos. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.

10 6. Na tabela esquemática a seguir está apresentado o sentido de crescimento de uma propriedade periódica. Propriedade periódica é aquela cujos valores para os diversos elementos crescem e decrescem em função do número atômico crescente. Assinale a propriedade que apresenta este sentido de crescimento. a) eletronegatividade (exceto os gases nobres). b) eletropositividade (exceto os gases nobres). c) energia de ionização. d) densidade. e) volume atômico. 7. A tabela periódica dos elementos permitiu a previsão de elementos até então desconhecidos. Mendeleev chegou a fazer previsões (posteriormente confirmadas) das propriedades físicas e químicas de alguns elementos que vieram a ser descobertos mais tarde. Acerca disso, considere a seguinte tabela: 132 Dadas as propriedades dos elementos A e B, na tabela apresentada, seguindo o raciocínio de Mendeleev, assinale a alternativa correta sobre o elemento de número atômico 13. a) O seu raio atômico é maior que 117 pm. b) A sua energia de ionização é maior que 801 kj mol -1. c) A sua energia de ionização é maior que 787 kj mol -1, porém menor que 801 kj mol -1. d) O seu raio atômico é maior que 83 pm, porém menor que 117 pm. e) A sua eletronegatividade é maior que 2,04.

11 8. Considere o desenho a seguir, referente à tabela periódica dos elementos. A setas 1 e 2 referem-se, respectivamente, ao aumento de valor das propriedades periódicas a) eletronegatividade e raio atômico. b) raio atômico e eletroafinidade. c) raio atômico e caráter metálico. d) potencial de ionização e eletronegatividade. e) potencial de ionização e potencial de ionização. 9. A eletronegatividade e o raio atômico dos elementos são duas propriedades periódicas, e, portanto importantes para a previsão das características químicas dos compostos. Os primeiros cinco elementos do grupo 2 (metais alcalinos terrosos) são: Be, Mg, Ca, Sr e Ba, em ordem crescente do número atômico. Com o aumento do número atômico ao longo do grupo, podemos afirmar que: a) a eletronegatividade e o raio atômico crescem. b) a eletronegatividade cresce e o raio atômico decresce. c) a eletronegatividade e o raio atômico decrescem. d) a eletronegatividade decresce e o raio atômico cresce. e) a eletronegatividade se mantém, enquanto o raio atômico cresce O raio atômico é uma propriedade periódica fundamental, pois tem implicações diretas sobre outras propriedades periódicas importantes, tais como energias de ionização e eletronegatividade. A figura a seguir ilustra a variação dos raios atômicos para os elementos representativos (excluídos os metais de transição): Analisando a figura acima, assinale a afirmativa INCORRETA: a) O elemento césio tem energia de ionização bem menor que o elemento flúor. b) O oxigênio é mais eletronegativo que o alumínio. c) As energias de ionização diminuem, nas colunas, com o aumento dos raios atômicos. d) A eletronegatividade aumenta nos períodos com a diminuição dos raios atômicos. e) Os átomos de cloro perdem elétrons mais facilmente do que os de cálcio.

12 QUESTÃO CONTEXTO A tabela de Mendeleev: com/globociencia/ noticia/2011/05/mendeleeve-sua-tabela-periodicamarcaram-historia-daciencia.html Como divertimento, ele adorava fazer jogos de paciência e decidiu então organizar os elementos como um jogo de paciência químico : criou uma carta para cada um dos 63 elementos químicos conhecidos até então, escrevendo seus símbolos, nomes e respectivos pesos atômicos. Colocando as cartas numa mesa, organizou-as em ordem crescente de pesos atômicos, agrupando-os em elementos de propriedades semelhantes. Mendeleev tinha acabado de formar a tabela periódica. Analisando o texto acima, onde Mendeleev acabava de organizar a tabela periódica, e com base nos seus conhecimentos sobre propriedades periódicas. É correto afirmar que: a) Eletropositividade é a capacidade que um átomo apresenta de ganhar elétrons. b) Quanto maior a afinidade eletrônica, maior é a capacidade do átomo de perder elétron. c) O raio atômico é a distância do núcleo do átomo até o seu elétron mais externo. d) Energia de ionização é a energia mínima necessária para que um átomo isolado, e no estado gasoso, ganhe um elétron e se transforme em um ânion. e) Eletronegatividade é a capacidade que um átomo apresenta de perder elétrons. 134

13 GABARITO 01. Exercícios para aula 1. c 2. d 3. a 4. d 5. b 02. Exercícios para casa 1. a 2. d 3. d 4. a 5. a 6. b 7. a 8. a 9. d 10. e 03. Questão contexto c a) Eletropositividade é a capacidade que um átomo apresenta de PERDER elétrons. b) Quanto maior a afinidade eletrônica, maior é a capacidade do átomo de RECEBER elétron. c) O raio atômico é a distância do núcleo do átomo até o seu elétron mais externo. d) Energia de ionização é a energia mínima necessária para que um átomo isolado, e no estado gasoso, PERCA um elétron e se transforme em um CÁTION. e) Eletronegatividade é a capacidade que um átomo apresenta de GANHAR elétrons. 135

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