ESCOLA SECUNDÁRIA PINHAL DO REI TABELA PERIÓDICA

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1 Ano Letivo 2016/2017 ESCOLA SECUNDÁRIA PINHAL DO REI TABELA PERIÓDICA Física e Química A 1. Considere os seguintes elementos e o seu respetivo Z: Boro ( 5B), Neon ( 10Ne), Alumínio ( 13Al), Cloro ( 17Cl) e Cálcio ( 22Ca), 1.1. Escreva as configurações eletrónicas dos seguintes elementos no estado fundamental: 1.2. Indique a posição destes elementos na Tabela Periódica. 2. As configurações eletrónicas no estado fundamental aqui apresentadas estão incorretas. 9F : 1s 2 2s 2 2p 6 13Al: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 19K : Is 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 7 22Ti : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d Identifique os erros cometidos em cada uma e escreva as configurações eletrónicas corretas Indique as orbitais de valência do Titânio (Ti). 3. Considere as seguintes configurações eletrónicas dos átomos representados por A, B, C e D. A. [ 10Ne] 3s 1 C. [ 10Ne] 3s 2 3p 6 B. [ 10Ne] 3s 1 3p3 D. [ 18Ar] 4s 2 3d 8 Indique: 3.1. O átomo cuja configuração eletrónica não corresponde ao estado fundamental A que grupo, período e bloco, pertence cada um destes átomos Quantas orbitais de valência completamente preenchidas e quantas semi -preenchidas tem o elemento D? 4. O azoto (N) é um elemento químico essencial à vida, uma vez que entra na constituição de muitas a moléculas biologicamente importantes. O azoto molecular (N 2) é um gás à temperatura e pressão ambientes, sendo o componente largamente maioritário da atmosfera terrestre Selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. No átomo de azoto no estado fundamental, existem (A) cinco eletrões de valência, distribuídos por duas orbitais. (B) três eletrões de valência, distribuídos por quatro orbitais. (C) cinco eletrões de valência, distribuídos por quatro orbitais. (D) três eletrões de valência, distribuídos por uma orbital Justifique a afirmação seguinte, com base nas posições relativas dos elementos azoto (N) e fósforo (P), na Tabela Periódica. A energia de ionização do azoto é superior à energia de ionização do fósforo. 5. Selecione a única alternativa que permite obter uma afirmação correta Átomos representados por 11Na e 12Mg, no estado de energia mínima, têm o mesmo número de... (A) orbitais completamente preenchidas. (B) protões nos respetivos núcleos. (C) neutrões nos respetivos núcleos. (D) eletrões em orbitais s. Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 1

2 6. Associe a cada um dos elementos da coluna I uma das descrições da coluna II. Coluna I Coluna II 1. Cálcio (Ca) A. Um líquido vermelho escuro. 2. Ouro (Au) B. Um gás incolor que arde em oxigénio. 3. Hidrogénio (H 2) C. Um metal reactivo que reage com a água. 4. Bromo (Br 2) D. Um metal brilhante que é usado em joalharia. 5. Árgon (Ar) E. Um gás completamente inerte. 7. (Exame Nacional de 12. ano) Considere os elementos flúor, néon, sódio, cloro e potássio: 9F 10Ne 11Na 17Cl 19K 7.1. Indique a semelhança nas configurações eletrónicas dos átomos de dois destes elementos, relacionando-a com a localização na Tabela Periódica Relacione a variação entre a energia de ionização do sódio e do cloro com a variação entre os raios atómicos dos mesmos elementos. A que atribui essas variações? 7.3. Compare e interprete as energias de ionização do sódio (496 kj mol -1 ) e do néon (2080 kj mol -1 ) e os respetivos raios atómicos (186 pm e 70 pm, respetivamente). 8. As moléculas de água e de dióxido de carbono são constituídas, no seu conjunto, por átomos de hidrogénio, carbono e oxigénio. Selecione a afirmação CORRECTA. (A) A configuração eletrónica do átomo de oxigénio no estado de energia mínima é 1s 2 2s 2 2p 6. (B) O raio do átomo de oxigénio é superior ao raio do átomo de carbono. (C) A primeira energia de ionização do oxigénio é superior à do carbono. (D) O raio do átomo de oxigénio é superior ao raio do anião O Considere as configurações eletrónicas, no estado fundamental, dos átomos A, B e C, cujas letras não correspondem aos seus símbolos químicos: A. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 C. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d Indique: Um metal alcalino-terroso Um metal de transição Um elemento do bloco p Qual dos elementos A ou B tem maior carácter metálico? Justifique Qual dos elementos A ou B tem afinidade eletrónica mais negativa? Justifique. 10. O diclorometano é um composto cuja unidade estrutural é constituída por átomos de carbono, de cloro e de hidrogénio. Selecione a afirmação CORRECTA. (A) A configuração eletrónica do átomo de carbono, no estado de energia mínima, é 1s 2 2s 2 3s 2. (B) Os eletrões do átomo de cloro, no estado de energia mínima, estão distribuídos por três orbitais. (C) A configuração eletrónica 1s 2 2s 2 2p 1 3s 1 pode corresponder ao átomo de carbono. (D) Um dos eletrões mais energéticos do átomo de cloro, no estado de energia mínima, encontra-se numa orbital esférica. Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 2

3 11. (Exame Nacional de 12. ano) O elemento X tem a configuração eletrónica 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p z no estado de energia mínima. Considere o seguinte extrato da Tabela Periódica, em que as letras não correspondem a símbolos químicos reais: R Q X T Selecione a alternativa que corresponde à conclusão correta. (A) O elemento R tem maior raio atómico e maior energia de ionização do que o elemento X. (B) O elemento Q tem maior raio atómico e menor energia de ionização do que o elemento X. (C) Os elementos R e X têm dois eletrões de valência. (D) O elemento T tem menor raio atómico e menor energia de ionização do que o elemento X. (E) O ião Q - e o átomo X têm o mesmo raio. 12. (Exame Nacional de 12. ano) Considere os elementos flúor, 9F, sódio, nna, e Magnésio, 12Mg. Relativamente a estes três elementos, selecione a afirmação correta. (A) Os átomos de flúor têm cinco eletrões de valência. (B) O número quântico de momento angular (/) da orbital de valência do sódio é /= 1. (C) O sódio e o magnésio pertencem a períodos diferentes da Tabela Periódica. (D) A energia de ionização do sódio é inferior à do magnésio. (E) O ião F - tem menor raio iónico do que o ião Na (Exame Nacional de 12. ano) Os elementos químicos encontram-se ordenados na Tabela Periódica pelo número atómico, numa organização relacionada com as suas propriedades. De acordo com essa organização, selecione a afirmação verdadeira. (A) Nos átomos polieletrónicos, a energia associada a uma orbital depende exclusivamente do respetivo número quântico principal, n. (B) Os elementos pertencentes ao mesmo período da Tabela Periódica têm o mesmo número de eletrões de valência. (C) A configuração eletrónica 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 corresponde ao ião magnésio, 12Mg 2+. (D) O raio iónico do ião potássio, 19K +, é inferior ao raio iónico do ião cálcio, 20Ca 2+. (E) A 1 a energia de ionização do silício, 14Si, é inferior à 1. a energia de ionização do carbono, 6C. 14. (Exame Nacional de 12. ano) Considere os elementos flúor, 9F, sódio, 11Na, magnésio, 12Mg, e Cálcio, 20Ca. Os estados de menor energia destes elementos correspondem às seguintes configurações eletrónicas: 9F : 1s 2 2s 2 2p 5 11Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 12Mg : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 20Ca : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 Com base nesta informação, responda às seguintes questões Justifique a seguinte afirmação verdadeira: "O magnésio e o cálcio pertencem ao mesmo grupo da Tabela Periódica". Rta: Os elementos do mesmo grupo têm em comum o número de eletrões na camada de valência, neste caso, tanto o magnésio como o cálcio têm 2 eletrões na última camada Atribua cada um dos seguintes valores de raio atómico, 72 pm, 160 pm e 186 pm, a cada um dos elementos flúor, sódio e magnésio. (1pm (picómetro) = m) Rta: 72pm Flour 160 pm Magnésio 186 pm Sódio Atribua cada um dos seguintes valores de energia de 1." ionização, 590 kj mol -1, 738 kj mol -1 e 1680 kj mol -1, a cada um dos elementos flúor, magnésio e cálcio. Rta: 590 kj mol -1 Sódio 738 kj mol -1 Magnésio 1680 kj mol -1 Fluor. Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 3

4 14.4. Os elementos flúor e magnésio originam iões estáveis, 9F - e 12Mg 2+, respetivamente. Justifique a seguinte afirmação verdadeira: O raio iónico de 9F - é maior do que o raio iónico de 12Mg 2+. Rta: Embora sejam partículas isoeletrónicas (Tanto o 9F - como o 12Mg 2+ têm 10 eletrões) e portanto as repulsões entre eletrões nas nuvens eletrónicas serão idênticas, no ião Mg 2+ a carga nuclear é maior, atraindo mais as nuvens eletrónicas, tornando esta partícula mais pequena. 15. Indique a espécie que, em cada um dos pares, tem maior raio. I. 11Na 11Na + II. 8O 2-9F - III. 28Ni 2+ 28Ni 3+ IV. 12Mg 2+ 12Mg 16. Considere as configurações eletrónicas, no estado fundamental, dos átomos A, B e C, cujas letras não correspondem aos seus símbolos químicos: A. 1s 2 2s 2 2p 1 B. 1s 2 2s 2 2p 4 C. 1s 2 2s 2 2p 5 Indique o elemento com: maior raio atómico. Rta: A a energia de ionização mais pequena. Rta: A afinidade electrónica mais negativa (maior). Rta: C. 17. A figura representa um excerto da Tabela periódica, em que se encontram assinalados por letras, que não correspondem a símbolos químicos, alguns elementos. T U V X W Z R S Selecione a afirmação correta. (A) O elemento T tem um eletrão de valência. (B) O elemento S tem maior carácter metálico do que R. (C) De todos os elementos representados, o elemento Z é o que tem menor energia de ionização. (D) O elemento V tem afinidade eletrónica (pequena) pouco negativa, porque tem fraca tendência para captar um eletrão. (E) O elemento S tem configuração eletrónica de valência 4s 2 3d Escreva a configuração eletrónica dos elementos X e R. Rta: X 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 R 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d Faça corresponder cada uma das mudanças energéticas (coluna II) a um dos processos indicados (coluna I): Coluna I Coluna II F (g) + e - F - (g) (B) A. 1. a energia de ionização Na (g) Na + (g) + e - (A) NaF (s) Na + (g) + F - (g) (C) B. afinidade electrónica C. energia reticular Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 4

5 19. O revestimento (camadas exteriores) da moeda americana "quarto de dólar" é feito de uma liga com % (em massa) de cobre e 25% (em massa) de níquel. Quais são as percentagens atómicas de Cu e de Ni desse material? Rta: A R (Cu) = 63, A R(Ni) = Considerando 100 gramas de liga metálica: n (Cu) = n (Cu) = 25 63, x Cu = x Ni = 63, 63, , Uma solda contém % (em massa) de estanho e 45% (em massa) de chumbo. Quais são as percentagens atómicas de Sn e de Pb na solda? Rta: A R (Sn) = 118,71 A R(Pb) = Considerando 100 gramas de liga metálica: n (Sn) = n (Pb) = ,71 x Sn = x Pb = 118,71 118, , Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 5

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