QUÍMICA PRÉ-VESTIBULAR LIVRO DO PROFESSOR
2006-2008 IESDE Brasil S.A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do detentor dos direitos autorais. I229 IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. Curitiba : IESDE Brasil S.A., 2008. [Livro do Professor] 832 p. ISBN: 978-85-387-0577-2 1. Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título. CDD 370.71 Disciplinas Língua Portuguesa Literatura Matemática Física Química Biologia História Geografia Produção Autores Francis Madeira da S. Sales Márcio F. Santiago Calixto Rita de Fátima Bezerra Fábio D Ávila Danton Pedro dos Santos Feres Fares Haroldo Costa Silva Filho Jayme Andrade Neto Renato Caldas Madeira Rodrigo Piracicaba Costa Cleber Ribeiro Marco Antonio Noronha Vitor M. Saquette Edson Costa P. da Cruz Fernanda Barbosa Fernando Pimentel Hélio Apostolo Rogério Fernandes Jefferson dos Santos da Silva Marcelo Piccinini Rafael F. de Menezes Rogério de Sousa Gonçalves Vanessa Silva Duarte A. R. Vieira Enilson F. Venâncio Felipe Silveira de Souza Fernando Mousquer Projeto e Desenvolvimento Pedagógico
Classificação periódica dos elementos Dê uma olhada à sua volta. Tudo que você vê e não vê envolve química; seu micro, seu corpo, sua casa, a Terra, o ar, as galáxias... À medida que vamos conhecendo a química dos elementos e de seus compostos em laboratório, podemos relacionar esses processos químicos a fenômenos naturais e ao nosso cotidiano. Sabemos que a hemoglobina do sangue contém ferro (Fe), mas por que não urânio (U) ou rutênio (Ru)? Como pode o grafite ser tão diferente do diamante sendo feitos do mesmo elemento, o carbono (C)? E o Universo, como surgiu? Ainda não temos respostas para todas essas questões, embora o avanço da ciência nos forneça uma teoria bem aceitável. A história da evolução cósmica teve início em torno de 20 bilhões de anos atrás. A ciência, ao contrário da Bíblia, não tem explicação para a ocorrência desse acontecimento extraordinário. (JASTRW, R. Until the Sun Dies. N.Y.: Norton, 1997.) Construção da tabela periódica À medida que os químicos foram desenvolvendo os seus trabalhos e descobrindo novos elementos químicos, foram sentindo necessidade de organizar esses elementos de acordo com as suas características ou propriedades químicas. Em qualquer tentativa de classificação, dois objetivos são perseguidos: reunir coisas que se assemelham; separar as que se diferenciam. Faremos aqui um breve histórico das tentativas de organização desses elementos até chegarmos na classificação atual. Lei das tríades de Döbereiner Döbereiner teve a primeira ideia, com sucesso parcial, de agrupar os elementos em três ou tríades. Essas tríades estavam separadas pelas massas atômicas, mas com propriedades químicas muito semelhantes. A massa atômica do elemento central da tríade era supostamente a média das massas atômicas do primeiro e terceiro membros. Os elementos cálcio, estrôncio e bário eram uma tríade; cloro, bromo e iodo formavam outra, assim como o lítio, o sódio e o potássio. Cálcio Estrôncio Bário Elemento Lei das tríades de Döbereiner Massa atômica 40 88 >>> (40 + 137):2 = 88,5 137 Já haviam sido identificadas cerca de 30 tríades, mas começavam a surgir elementos com propriedades semelhantes que não se enquadravam nas regras das tríades. A classificação foi abandonada. A seu favor, o fato de pela primeira vez ter-se relacionado as propriedades dos elementos com suas massas atômicas. 1
2 Parafuso telúrico de Chancourtois Chancourtois dispôs os elementos em ordem crescente de massas atômicas sobre uma espiral traçada na superfície de um cilindro formando 45 o com a base. Os elementos que caíam numa mesma vertical, com diferença de massas atômicas de 16 unidades, possuíam propriedades semelhantes. Massa atômica 14 12 10 0 2 4 2 H 4 6 8 10 12 14 16 O 18 20 22 24 26 28 30 32 6 U Na 8 Planificação Massa atômica 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 H O S 2 4 6 8 10 12 14 16 U Ba Na Mg C N O Si P Essa espiral telúrica não foi aplicável a elementos com massas atômicas mais elevadas; a classificação foi abandonada. Ficou, porém, a ideia de elementos com propriedades semelhantes ocuparem uma mesma vertical. Lei das oitavas de Newlands Newlands, músico e cientista, sugeriu que os elementos poderiam ser arranjados num modelo periódico de oitavas, ou grupos de oito, na ordem crescente de suas massas atômicas. Dó 1 Hidrogênio Ré 2 Lítio Mi 3 Berílio Fá 4 Boro Sol 5 Carbono Lá 6 Nitrogênio Si 7 Oxigênio Dó 8 Flúor Ré 9 Sódio Mi 10 Magnésio Fá 11 Alumínio Sol 12 Silício Lá 13 Fósforo Si 14 Enxofre Esse modelo colocou o elemento lítio, sódio e potássio juntos. Esquecendo o grupo dos elementos Massa atômica S cloro, bromo e iodo, e os metais comuns como o ferro e o cobre. A ideia de Newlands foi ridicularizada pela analogia com os sete intervalos da escala musical. Sua classificação não foi aceita, porém deu um valioso passo na medida em que estabelecia uma relação entre as propriedades dos elementos e as suas massas atômicas, e as ideias de grupos (verticais) e períodos (horizontais). Lei periódica de Mendeleyev O passo decisivo da classificação periódica foi dado com os trabalhos de Lothar Meyer e Mendeleyev, que fizeram pesquisas independentes e lançaram, no mesmo ano, classificações quase idênticas. Lothar Meyer apresentou um gráfico mostrando que o volume atômico varia com sua respectiva massa atômica. Elementos com mesmo comportamento químico ocupavam, na curva, posições semelhantes. Devido à sua complexidade, essa classificação foi abandonada. Enquanto escrevia seu livro de química inorgânica, Mendeleyev organizou os elementos na forma da tabela periódica atual. Ele criou uma carta para cada um dos 63 elementos conhecidos. Cada carta continha o símbolo do elemento, a massa atômica e suas propriedades químicas e físicas. Colocando as cartas em uma mesa, organizou-as em ordem crescente de suas massas atômicas, agrupando-as em elementos de propriedades semelhantes. Na sua tabela apareciam lugares vagos que admitiu corresponderem a elementos ainda não conhecidos. A partir desse trabalho, Mendeleyev anunciou a lei periódica segundo a qual as propriedades físicas e químicas dos elementos são funções das suas massas atômicas. Os elementos eram organizados em linhas horizontais chamadas períodos. Esse arranjo de elementos determinou a formação de linhas verticais, ou colunas, denominadas grupos, contendo elementos com propriedades semelhantes. Formou-se assim, a tabela periódica de Mendeleyev. Além de prever a descoberta de novos elementos, ainda afirmou com determinada precisão as propriedades desses novos elementos desconhecidos. (Nome atual) 44 eka-boro escândio (S 68 eka-alumínio gálio (G 72 eka-silício germânio (Ge)
Tabelle II Remen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Gruppe I R 2 O Gruppe II RO Gruppe III R 2 O 3 Gruppe IV RH 4 RO 2 Gruppe V RH 3 R 2 O 5 Gruppe VI RH 2 RO 3 Gruppe VII RH R 2 O 7 H = 1 Li = 7 Be = 9,4 B = 11 C = 12 N = 14 O = 16 F = 19 Na = 23 K = 39 (Cu = 63) Rb = 85 (Ag = 108) Cs = 133 ( ) (Au = 199) Mg = 24 Ca = 40 Zn = 65 Sr = 87 Cd = 112 Ba = 137 Hg = 200 Ai = 27,3 = 39 - = 68? Yt = 88 In = 113? Di - 138? Er = 178 Ti = 204 Si = 28 Ti = 48 - = 72 Zr = 90 Sn = 118? ce = 140? La = 180 Pb = 207 Th = 231 P = 31 V = 51 As = 75 Nb = 94 Sb = 122 - Ta = 182 Bi = 206 S = 32 Cr = 52 Se = 78 Mo = 96 Te = 125 - W = 184 U = 204 Cl = 35,5 Mn = 55 Br = 80 - = 100 J = 127 - Gruppe VIII RO 4 Fe = 56, Co = 59 Ni = 59, Cu = 63. Ru = 104, Rh = 104, Pd = 106, Ag = 108 ---------------- Os = 195, Ir = 197, Pt = 198, Au = 199 ---------------- Os espaços marcados com traços representam elementos que Mendeleyev deduziu existirem, mas que ainda não haviam sido descobertos àquela época. Os símbolos no topo de cada coluna são as fórmulas moleculares escritas no estilo do século XIX. Mendeleyev, o pai da tabela periódica. Por meio dos seus estudos, foi possível desenvolver o modelo atual da tabela. Lei de Moseley: tabela atual Moseley, trabalhando com raios X emitidos pelos elementos, deduziu que existia uma ordem numérica para eles. Moseley demonstrou que a carga do núcleo do átomo é característica do elemento químico e pode-se exprimir por um número inteiro. Designou esse número por número atômico e estabeleceu a lei periódica em função deste, que corresponde ao número de prótons que o átomo possui no seu núcleo. Quando os átomos foram arranjados de acordo com o aumento do número atômico, os problemas existentes na tabela de Mendeleyev desapareceram. Portanto, temos agora a tabela periódica atual. Moseley: Quando os elementos químicos são agrupados em ordem crescente de número atômico (Z), observa-se a repetição periódica de várias de suas propriedades. A partir dessa lei a tabela periódica foi organizada de forma definitiva e se apresenta de modo a tornar mais evidente a relação entre as propriedades dos elementos e a estrutura eletrônica deles. Tabela periódica H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Unq Unp Unh Uns Uno Une Uun Uuu Lantanoides Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Actinoides Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Os elementos disposto na tabela atual, acima, estão em ordem crescente de número atômico. Vemos isso seguindo os elementos na horizontal. 3
Três minutos depois do Big Bang, quando a temperatura do Universo era de mil milhões de graus, prótons e nêutrons combinaram-se para formar núcleos de átomos de elementos químicos leves essencialmente, hidrogênio e hélio, e um pouco de lítio. Algumas centenas de milhões de anos depois, começaram a formar-se estrelas, em cujos interiores se produziram os elementos químicos mais pesados, através de diversos fenômenos, incluindo ventos estrelares e explosões de supernovas. Uma supernova, ao contrário do que o nome parece indicar, não é uma estrela nova, mas sim uma explosão espetacular de uma estrela que terminou a sua vida. NASA. Em resumo, gostaríamos de deixar duas ideias principais: a primeira, que as estrelas nascem, vivem e morrem, tal como nós. A segunda, que nós somos feitos de matéria das estrelas. As últimas modificações da tabela periódica A última maior troca na tabela periódica resultou do trabalho de Glenn Seaborg, na década de 50. A partir da descoberta do plutônio em 1940, Seaborg descobriu todos os elementos transurânicos (do número atômico 94 até 102). Reconfigurou a tabela periódica colocando a série dos actnídeos abaixo da série dos lantanídeos. Em 1951, Seaborg recebeu o Prêmio Nobel em Química, pelo seu trabalho. O elemento 106 da tabela periódica é chamado seabórgio, em sua homenagem. Remanescentes gasosos de uma explosão de supernova observada em 1752 pelo astrônomo dinamarquês Tycho Brahe. Essa explosão espalha os elementos constituintes da estrela pelo espaço, ao mesmo tempo que permite a formação de elementos mais pesados que o ferro. Esses elementos serão depois a semente de formação de mais estrelas algures na imensidão do espaço, completando, assim, um grande ciclo cósmico. Algumas destas estrelas poderão ser acompanhadas pela formação de planetas, tal como a Terra. Assim, pode-se dizer que todos os elementos existentes à nossa volta, à parte o hidrogênio e o hélio, foram sintetizados nas estrelas. Prêmio Nobel em Química, descobriu a série dos actinídios. Classificação periódica atual A classificação periódica moderna apresenta os elementos químicos dispostos em ordem crescente de números atômicos. Temos: filas horizontais, que recebem o nome de períodos. filas verticais, denominadas famílias ou grupos, onde ficam os elementos quimicamente semelhantes. 4
Por muitos anos, houve um desacordo internacional quanto aos grupos que seriam designados por A e por B. O sistema descrito há pouco é comum nos Estados Unidos, mas alguns publicam tabelas periódicas, comercialmente, usando as letras A e B de forma trocada. Em 1990, a IUPAC publicou a recomendação final para um novo sistema que não usa letras e os grupos passariam a ser enumerados com algarismos arábicos de 1 a 18 (da esquerda para a direit. Na figura a seguir, a numeração dos grupos de acordo com este novo sistema é mostrada acima da designação tradicional. U 5
Períodos ou séries Na tabela, os elementos estão arranjados horizontalmente, em sequência numérica, de acordo com seus números atômicos, resultando no aparecimento de sete linhas horizontais (ou períodos). Todos os elementos de um mesmo período possuem o mesmo número de níveis (camadas) de energia. Exemplos: 1 1A Li Na K Rb Cs H 2 2A Be Mg Ca Sr Ba 13 3A B C N O F Al Si P S C Ga In T 14 4A Ge Sn Pb 15 5A As Sb Bi 16 6A Se Te Po 17 7A Br I At 18 8A He Ne Ar Kr Xe Rn Fr Ra K = 2 K = 2 K = 2 L = 1 L = 4 L = 8 O lítio, o carbono e o neônio possuem 2 camadas (K e L), portanto são do segundo período. Os elementos químicos Fe, Co, Ni, estão no quarto período. Quantas camadas (níveis eletrônicos) eles possuem? Se estão no quarto período, logo terão quatro camadas eletrônicas (K, L, M, N). Famílias ou grupos Dessas famílias, algumas possuem nomes especiais. São elas: Família dos metais alcalinos: corresponde aos metais da família 1A ou 1: Li (Lítio), Na (Sódio), K (Potássio), Rb (Rubídio), Cs (Césio), Fr (Frâncio). 6 Os elementos químicos estão organizados na tabela em 18 colunas verticais que são chamadas de grupos ou famílias. Elementos de uma mesma família apresentam propriedades químicas semelhantes e possuem a mesma configuração eletrônica em sua camada de valência (última camad. Exemplo: Observe o berílio e o cálcio: 4 Be: 1s2 2s 2 Ca: 20 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 O berílio e o cálcio tem a mesma configuração na última camada, isto é, s 2, portanto ambos pertencem à família 2A ou 2. Famílias A Constituem a parte mais alta da tabela. 1 1A 2 13 14 15 16 17 18 8A 1A 3A 4A 5A 6A 7A O elemento H (Hidrogênio) não é considerado metal alcalino. Pode ser encontrado tanto na coluna 1A (mais comum) como na 7A. Família dos metais alcalinos terrosos: corresponde aos metais da família 2A ou 2. São eles: Be (Berílio), Mg (Magnésio),Ca (Cálcio), Sr (Estrôncio), Ba (Bário), Ra (Rádio). Família dos calcogênios: corresponde a coluna 6A ou 16. São eles: O (Oxigênio), S (Enxofre), Se (Selênio), Te (Telúrio), Po (Polônio). Família dos halogênios: corresponde a coluna 7A ou 17. São eles: F (Flúor), Cl (Cloro), Br (Bromo), I (Iodo), At (Astato). Família dos gases nobres: corresponde a coluna Zero, 8A ou 18. São eles: He (Hélio), Ne (Neônio), Ar (Argônio), Kr (Criptônio), Xe (Xenônio), Rn (Radônio). Temos também: Família 3A ou 13: família do boro. Família 4A ou 14: família do carbono. Família 5A ou 15: família do nitrôgenio. Famílias B
Forma a parte baixa da tabela. 3 3B 4 4B 5 5B 6 6B 7 7B 8 8B Sc Ti V Cr Mn Y Zr Nb Mo 9 10 8B 8B Tc Fe Ru 11 1B 12 2B Co Ni Cu Zn Rh Pd Ag Cd São elementos químicos cuja distribuição eletrônica, em ordem crescente de energia, termina num subnível s ou p. Todos os elementos da família A são representativos. Veja a terminação da distribuição eletrônica da família A. 1 18 1A 8A 2 13 14 15 16 17 1A 3A 4A 5A 6A 7A Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Rf Db Sg Bh Hs Mt s s sp sp sp sp sp sp La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 1 1A 2 8 8A s 2A 3A 4A 5A 6A 7A p H s p p p p p He Li Be B C N O F Ne A família 8B é formada por nove elementos que formam as seguintes tríades: Primeira Tríade: ferro, cobalto, níquel. Segunda Tríade: rutênio, ródio, paládio. Na K Rb Cs Mg Ca Sr Ba Al Ga In Ti Si Ge Sn Pb P As Sb Bi S Se Te Po Cl Br l At Ar Kr Xe Rn Terceira Tríade: ósmio, irídio, platina. Fr Ra Exemplos: Classificação dos elementos Podemos classificar os elementos com base: na sua estrutura eletrônica; Mg 12 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2. Si 14 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. As 33 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 3. de acordo com algumas propriedades. Com base na sua estrutura eletrônica De acordo com a distribuição eletrônica, os elementos químicos podem ser classificados em representativos, de transição ou transição externa e de transição interna. Elementos representativos (Subníveis s ou p). O único gás nobre que não apresenta 8 elétrons em sua camada de valência é o Hélio (He), pois seu número atômico é 2 e sua distribuição é 1s. Os demais apresentam subnível mais energético np. 2 He - 1s2 (é a exceção dos gases nobres). 10 Ne - 1s2 2s 2 2p 6. 18 Ar - 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. 7
O número do grupo ou família corresponde ao número de elétrons da última camada (camada de valênci. Exemplos: Qual o número da família de um elemento cuja distribuição eletrônica em ordem energética termina em 4s 2 3d 10 4p 5, e qual elemento é este? Solução: Primeiramente, vemos que a distribuição eletrônica em ordem energética termina em p, portanto, é um elemento representativo (Família A). A soma dos elétrons de valência (da última camad é igual a 7. Então o elemento está na família 7A e possui 4 camadas eletrônicas. Estará, então, no quarto período. Conferindo na tabela este elemento, podemos ver que se trata do Br (Bromo) Z = 35. Elementos de transição ou de transição externa (Subnível d). Alguns elementos de transição não seguem rigorosamente as regras de distribuição eletrônica: aqueles que terminam em d. d 1 Sc d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d 8 d 9 d 10 Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 3 3B 4 4B 5 5B 6 6B 7 7B 8 8B 9 8B 10 8B 11 1B 12 2B d 1 + d 2 + d 3 + d 4 + d 5 + d 6 + d 7 + d 8 + d 9 + d 10 + s 2 = s 2 = s 2 = s 2 = s 2 = s 2 = s 2 = s 2 = s 2 = s 2 = 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Exemplos: Qual o número da família de um elemento cuja distribuição eletrônica em ordem energética termina em 4s 2 3d 5, e qual elemento é este? Solução: Primeiramente, vemos que a distribuição eletrônica em ordem energética termina em d, portanto, é um elemento de transição (Família B). A soma dos elétrons nos subníveis, 4s 2 + 3d 5, é igual a 7. Então o elemento está na 7B e possui 4 camadas eletrônicas. Estará, então, no quarto período. Procurando na tabela o elemento que está no quarto período e na família 7B, podemos ver que se trata do Mn (manganês) Z = 25. Elementos de transição interna (Subnível f). São elementos cuja distribuição eletrônica em ordem crescente de energia, termina num subnível f. São os Lantanoides (Lantanídios) e os Actinoides (Actinídios). Estão todos na família 3B, sexto e sétimo período respectivamente. f 1 La Ac f 2 Ce Th f 3 Pr Pa f 4 Nd U f 5 Pm Np f 6 Sm Pu f 7 Eu Am f 8 Gd Cm f 9 Tb Bk f 10 Dy Cf f 11 Ho Es f 12 f 13 Er Tm Fm Md f 14 Yb No Y Lu Lr Zr Hf Rf Nb Ta Db Mo W Sg Tc Re Bh Ru Os Hs Rh Ir Mt Pd Pt Ag Au Cd Hg Exemplos: La 57 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 1 Classificação dos elementos com base na sua estrutura eletrônica. 8 Alguns elementos de transição não seguem rigorosamente as regras de distribuição eletrônica: aqueles que terminam em d 4 ou d 9 apresentam promoção de um elétron do subnível s anterior para o subnível d, resultando, respectivamente, as configurações s 1 d 5 e s 1 d 10. Cr 24 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4 4s 1 3d 5 Cu 29 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 9 4s 1 3d 10 O número da família dos elementos de transição é obtido a partir da soma dos elétrons do subnível d da penúltima camada com os do subnível s da última camada. ns + (n-1)d. 1 1A S H 2 2A S K Ca Rb Sr Cs Ba Fr Ra Elementos representativos (s ou p) Elementos de transição ou transição externa (d) Elementos de transição interna (f) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Li Be 3B 4B 5B 6B 7B 8B 8B 8B 1B 2B Na Mg d d d d d d d d d d Sc Y Lu Lr Ti Zr Hf Rf Série dos lantanídios Série dos actinídios V Cr Mn Nb Mo Tc Ta W Db Sg Re Bh Fe Co Ru Rh Os Hs Ir Mt Ni Pd Pt Au Hg 3A P 8 8A 4A 5A 6A 7A P P P P P He B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Cu Zn Ga Ge As Se Ag Cd In Sn Sb Te Ti Pb Bi Po Br I f f f f f f f f f f f f f f La Ac Ce Th Pr Pa Nd U Pm Np Sm Pu Eu Am Gd Cm Tb Bk Dy Cf Ho Es Er Fm At Tm Md Kr Xe Rn Yb No
Quanto às propriedades De acordo com algumas propriedades, podemos classificar os elementos químicos em metais, nãometais e gases nobres. Os metais são bons condutores de eletricidade e calor. São sólidos nas condições ambientes com exceção do mercúrio maleáveis e dúcteis. Os não-metais são maus condutores de calor e de eletricidade, com exceção do carbono na forma de grafite, que é um bom condutor elétrico. São sólidos, líquidos ou gasosos nas condições ambientes. Os gases nobres apresentam reatividade muito pequena, sendo considerados, até pouco tempo, inertes. Classificação dos elementos de acordo com algumas propriedades. 1 1A S H Cs 2 2A S K Ca Rb Sr Ba Metais Não-metais Gases nobres 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Li Be 3B 4B 5B 6B 7B 8B 8B 8B 1B 2B Na Mg d d d d d d d d d d Sc Y Ti Zr Hf V Cr Mn Nb Mo Tc Ta W Re Fe Co Ru Rh Os Ir Ni Pd Pt Au 3A P 8 8A 4A 5A 6A 7A P P P P P He B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Cu Zn Ga Ge As Se Ag Cd In Sn Sb Te Hg Ti Pb Bi Po Br I At Kr Xe Rn Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Série dos lantanídios f 1 La f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f 10 f 11 f 12 f 13 f 14 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu O hidrogênio é classificado à parte. Série dos actinídios Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 9
Elementos representativos Elétron de maior energia: subníveis s ou p Grupos Nome da famíla Configuração geral Subnível mais energético na tabela periódica IA ou 1 Metais alcalinos ns 1 IIA ou 2 Metais alcalinos-terrosos ns 2 I I I A o u 13 Família do boro ns 2 np 1 s d p I VA o u 14 Família do carbono ns 2 np 2 VA ou 15 Família do nitrogênio ns 2 np 3 VI ou 16 Chalcogênios ou calcogênios ns 2 np 4 f VII ou 17 Halogênios ns 2 np 5 0 ou18 Gases nobres ns 2 np 6 Elementos de transição externas Elétron de maior energia: subnível d Configuração geral: ns 2 (n - 1) d 1 a 10 Elementos de transição interna Elétron de maior energia: subnível f Configuração geral: ns 2 (n - 2) f 1 a 24 Observações: n = número quântico principal do nível de valência H = 1s 1 He = 1s 2 Propriedades periódicas são aquelas que se repetem de período em período. Assim, por exemplo, as estações do ano são fenômenos periódicos porque se repetem ano após ano. Propriedades aperiódicas dos elementos Calor específico: decresce à medida que o número atômico aumenta (calor específico é a quantidade de calor necessária para elevar de 1 C a temperatura de 1g do elemento). Propriedades periódicas dos elementos químicos 10 São as propriedades cujos valores só aumentam ou só diminuem com o número atômico, e que não se repetem em ciclos ou períodos. Entre elas podemos citar: Massa atômica: cresce à medida que o número atômico aumenta (massa atômica é a massa do átomo medida em unidades de massa atômica, u). Massa atômica (u) 40 30 20 10 1. 2. 3. períodos 0 4 10 18 Número atômico Propriedades periódicas são as que se repetem a intervalos regulares, isto é, crescem e decrescem com o aumento do número atômico. Propriedade periódica Número atômico (Z) Em nosso curso estudaremos algumas delas. Vamos começar? Raio atômico (tamanho do átomo) Grosso modo, é a distância que vai do núcleo do átomo até o último nível de energia.
Variação do raio atômico nas famílias: numa família, à medida que o número atômico aumenta maior é o número de camadas, portanto, maior o tamanho do átomo. Exemplo: 3 Li 1s2 2s 1 2) 1) aumenta 11 Na 1s2 2s 2 2p 6 3s 1 2) 8) 1) 19 K 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 2) 8) 8) 1) Variação do raio atômico nos períodos: nos períodos, o número de camada é o mesmo. E agora, será que os átomos possuem o mesmo tamanho? Claro que não. Vamos analisar. Exemplo: Li 3 1s2 2s 1 : 2) 1)... 10 Ne - 1s 2 2s 2 2p 6 : 2) 8) menor Z maior Z aumenta Quanto maior for o número atômico, maior será a força de atração núcleo-elétrons, logo, o tamanho do átomo diminui. Concluindo: Grupos crescem para baixo. Períodos crescem para a esquerda. Ânion Exemplo: C : 2) 8) 7) 17 17 C : 2) 8) 8) A entrada de 1 elétron no átomo de cloro, diminui a força de atração nuclear aparente. Conclusão: Raio ânion > Raio átomo neutro Eletropositividade A eletropositividade de um elemento mede a sua tendência de perder elétrons em uma ligação química, estando relacionada ao caráter metálico (os metais têm tendência a perder elétrons). Quanto maior a facilidade do átomo em perder elétrons maior será a sua eletropositividade e, mais acentuado será o seu caráter metálico. Variação da eletropositividade nas famílias. Exemplo: 3 Li 1s2 2s 1 2) 1) aumenta 19 K 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 2) 8) 8) 1) Variação da eletropositividade nos períodos. Exemplo: 3 Li 1s2 2s 1 2) 1)... 9 F - 1s 2 2s 2 2p 5 2) 7) quer doar quer receber aumenta Tamanho do átomo Raio iônico Quando um átomo perde elétrons fica positivo e temos um cátion. Quando um átomo doa elétrons fica negativo e temos um ânion. Qual será a relação entre o tamanho de um átomo neutro e seu íon? Vamos analisar: Cátion Concluindo: Grupos cresce de cima para baixo. Períodos cresce da esquerda para a direita. Eletropositividade Exemplo: K: 2) 8) 8) 1) 19 19 K+ : 2) 8) 8) menor número de camadas Conclusão: Raio átomo neutro > Raio cátion 11
Caráter metálico Eletronegatividade Os gases nobres possuem eletropositividade e caráter metálico nulo. Os gases nobres possuem eletronegatividade nula. Eletronegatividade A eletronegatividade de um elemento mede a sua tendência de atrair elétrons para si, numa ligação química. A eletronegatividade é inversamente proporcional ao raio atômico. Variação da eletronegatividade nas famílias. Reatividade química dos não-metais: cresce de acordo com a eletronegatividade do elemento químico. Exemplo: 7 F 1s2 2s 2 2p 5 2) 7) aumenta 17 C 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 2) 8) 7) Variação da eletronegatividade nos períodos. Reatividade química dos não-metais Exemplo: 3 Li 1s2 2s 1 2) 1)... 9 F - 1s 2 2s 2 2p 5 2) 7) quer doar quer receber Reatividade química dos metais: cresce de acordo com a eletropositividade do elemento químico. aumenta 12 Concluindo: Grupos cresce de baixo para cima. Períodos cresce da esquerda para direita. Reatividade química dos metais
Potencial de ionização (P.I.) ou 1.ª Energia de ionização (E.I.) É a energia necessária para retirar um elétron de um átomo isolado, no estado gasoso. X (g) + Energia X + (g) + e Variação do P.I. nas famílias. Exemplo: Os gases nobres possuem o máximo P.I. Os valores das energias de ionização tem sempre a seguinte ordem: E.I. 1 < E.I. 2 < E.I. 3 <... <E.I. n. He 2 1s2 2) aumenta Ne 10 1s2 2s 2 2p 6 2) 8) Variação do P.I. nos períodos. Exemplo: Li 3 1s2 2s 1 2) 1)... 10 Ne - 1s 2 2s 2 2p 6 2) 8) aumenta Afinidade eletrônica ou eletroafinidade É a energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso, recebe um elétron. X (g) + e X + Energia. (g) Variação da afinidade eletrônica nas famílias. Exemplo: 7 F 1s2 2s 2 2p 5 2) 7) aumenta 17 C 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 2) 8) 7) Essa energia está relacionada com o raio atômico, pois, quanto maior o raio atômico, menor a atração que o núcleo exerce sobre os elétrons externos, e assim, menor a energia necessária para arrancá-los. Do mesmo modo, quanto menor o raio atômico, maior atração o núcleo exerce sobre os elétrons externos, e, assim, maior a energia necessária para arrancá-los. Variação da afinidade eletrônica nos períodos. Exemplo: Li 3 1s2 2s 1 2) 1)... 9 F - 1s 2 2s 2 2p 5 2) 7) quer doar quer receber aumenta Concluindo: Grupos cresce de baixo para cima. Períodos cresce da esquerda para direita. Concluindo: Grupos cresce de baixo para cima. Períodos cresce da esquerda para direita. Potencial de ionização Eletroafinididade 13
ο (( ) Chancourtois 4. Criação das Tríades. Os gases nobres possuem afinidade eletrônica ou eletroafinidade nula. Outras propriedades Existem outras propriedades, mas não iremos nos aprofundar no assunto. Ponto de fusão, densidade e volume atômico não apresentam regularidade na sua periodicidade e são propriedades de substância (simples, no caso) e não de elemento. Ponto de fusão Densidade Volume atômico (( ) Moseley 5. Elaboração da Lei das Oitavas. A sequência correta, de cima para baixo, é: 3, 5, 4, 1, 2. 2, 3, 4, 5, 1. 3, 5, 1, 4, 2. d) 2, 5, 4, 3, 1. ` ` Solução: A Döbereiner: organizou elementos com propriedades semelhantes em grupo de três, denominados tríades. Chancourtois: colocou os elementos em forma de uma linha espiralada ao redor de um cilindro usando como critério a ordem crescente de massas atômicas. Essa classificação é conhecida como parafuso telúrico e é válido para elementos com número atômico inferior a 40. Newlands: músico e cientista, agrupou os elementos em sete grupos de sete elementos, em ordem crescente das suas massas atômicas, de tal modo que as propriedades químicas se repetiam a cada 8 elementos. Mendeleyev: apresentou sua classificação periódica na qual ordenava os elementos em ordem de massas atômicas crescente. Na sua tabela apareciam lugares vagos que admitiu corresponderem a elementos ainda não conhecidos. Moseley: demonstrou que a carga do núcleo do átomo é característica do elemento químico e se pode exprimir por um número inteiro. Designou esse número por número atômico e estabeleceu a lei periódica em função deste, que corresponde ao número de prótons que o átomo possui no seu núcleo. 1. Numere a coluna I que apresenta personagens que fazem parte da história da tabela periódica, de acordo com os elementos da coluna II que indicam suas contribuições para a construção da referida tabela. 2. Numa nave espacial alienígena foi encontrada a seguinte mensagem: o I II 14 (( ) Mendeleyev 1. Invenção do parafuso telúrico. (( ) Newlands 2. Descoberta do número atômico. (( ) Döbereiner 3. Previsão de novos elementos.
3. 4. Em nosso planeta, um químico rapidamente reconheceu a mensagem como uma parte da tabela periódica que mostrava os elementos importantes para qualquer forma de vida do planeta de origem dessa nave. Com base nessa tabela, quais os elementos de menor e de maior números atômicos? Solução: Os elementos são dispostos em ordem crescente de número atômico. Vemos isso seguindo os elementos na horizontal. Logo: Menor número atômico: Maior número atômico: Tem-se dois elementos químicos A e B, com números atômicos iguais a 20 e 35, respectivamente. Escrever as configurações eletrônicas dos dois elementos. Com base nas configurações, dizer a que grupo de tabela periódica pertence cada um dos elementos em questão. Solução: A: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 grupo IIA ou 2. B: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 grupo VIIA ou 17. Faça a associação entre as colunas a seguir, que correspondem às famílias de elementos segundo a tabela periódica. 1. Gases nobres ( ) Grupo 1 A 2. Metais alcalinos ( ) Grupo 2 A 3. Metais alcalinos-terrosos ( ) Grupo 6 A 4. Calcogênios ( ) Grupo 7 A 5. Halogênios ( ) Grupo O ` ` Solução: 2, 3, 4, 5, 1. 5. Dada a configuração eletrônica no estado fundamental: [Ar] 3d 1 4s 2, identifique o elemento na classificação periódica. Solução: [Ar] 3d 1 4s 2 18 e - + 1e - + 2e - = 21 logo: Z = 21 Sc 7. 6. A queima de campo nativo é comum, porém seu impacto sobre a biota, características químicas do solo e modificação da composição botânica dos campos é pouco conhecido. Sabe-se que, após a queima, as modificações químicas mais importantes nas camadas superficiais do solo são aumento do ph, Ca, Mg, N, P e K, reduzindo-se carbono orgânico e A. Com relação ao texto: Escreva o nome dos elementos químicos cujos símbolos estão citados. Qual dos elementos químicos acima apresenta o maior número atômico e qual apresenta a maior massa atômica? Solução: Ca - cálcio; Mg - magnésio; N - nitrogênio; P - fósforo; K - potássio e A - alumínio. Ca: Z = 20; A = 40. O gráfico a seguir apresenta a primeira energia de ionização de diversos elementos dos seis primeiros períodos (a primeira energia de ionização é a energia necessária para remover completamente o elétron de menor energia de um átomo no estado gasoso). Considerando o gráfico e tendo em vista conhecimentos de propriedades periódicas dos elementos, é correto afirmar: (01) Os metais de transição não estão representados no gráfico. (02) Em uma família, a energia de ionização geralmente decresce com o aumento do número atômico. (04) Quanto maior for o caráter metálico de um elemento químico, menor será a sua energia de ionização. (08) Os metais alcalinos apresentam maior energia de ionização que os halogênios. (16) Um ânion é formado quando um elétron é removido de um átomo no estado gasoso. (32) Geralmente, o valor da energia de ionização para a retirada do segundo elétron é menor que a primeira energia de ionização. (64) O número da coluna A informa o número de elétrons na camada de valência de cada elemento químico. Soma ( ) 15
Energia de ionização crescente Energia de ionização crescente ` ` Solução: Soma: 71 Estão erradas as afirmativas 08, 16 e 32 porque: 08. Os metais alcalinos apresentam menor energia de ionização que os halogênios. 16. Um ânion é formado quando um elétron é adicionado. 32. Geralmente, o valor da energia de ionização para a retirada do segundo elétron é maior que a primeira energia de ionização. Mercúrio: por apresentar o movimento mais rápido, recebeu o nome do veloz mensageiro dos deuses que, em grego, se chamava Hermes. Vênus: por ser o mais exuberante, recebeu o nome da deusa da beleza e do amor, em grego, Afrodite. Marte: sua cor vermelha como sangue lhe rendeu o nome do deus da guerra, que, na Grécia, era Ares. Júpiter: seu tamanho inspirou que recebesse o nome do pai dos deuses do Olimpo, Zeus, na mitologia grega. Saturno: recebeu o nome do pai de Zeus, o senhor do tempo, Chronos, em grego, por ser o de movimento mais lento. Como não são visíveis a olho nu, somente após a invenção do telescópio descobriu-se: Urano: o céu, pai de todos os deuses, foi descoberto em 1781 pelo inglês William Herschell. Netuno: descoberto em 1846 pelo inglês John Adams, recebeu o nome do deus dos mares que, na Grécia, se chamava Poseidon. Planeta Mercúrio Terra Saturno Júpiter Netuno Diâmetro dos planetas (km) 4 878km 12 756km 120 536km 142 984km 49 528km 16 8. Mercúrio Vênus Marte Terra Júpiter Saturno Urano Netuno Plutão Na Grécia Antiga, considerava-se planeta qualquer astro que se movia no céu em relação às estrelas. Sendo assim, Sol e Lua também eram incluídos nessa categoria. Como não havia telescópios, os planetas conhecidos, e que continuam sendo considerados planetas, são: 1. Faça uma analogia com a tabela periódica e, levandose em conta a família dos halogênios, responda: Qual planeta seria mais eletronegativo? Qual planeta teria menor P.I.? Solução: Mercúrio seria o mais eletronegativo por ter menor raio atômico. Júpiter teria menor P.I. por ter maior raio atômico. A primeira tabela periódica foi montada por: Dalton. Lavoisier. Döbereiner. d) Mendeleyev.
2. 3. 4. 5. 6. Dispondo os elementos em ordem crescente de pesos atômicos ao longo de uma espiral em 45 o, traçada ao redor de um cilindro, em uma mesma vertical, encontramos elementos semelhantes. Este é um resumo da: lei das tríades, de Döbereiner. lei do parafuso telúrico, de Chancourtois. lei das oitavas, de Newlands. d) lei periódica, de Mendeleyev. Colocou os elementos em ordem crescente de pesos atômicos e verificou que, de sete em sete elementos, havia repetição de propriedades semelhantes. Colocando os elementos (na ordem crescente de pesos atômicos) em colunas verticais de sete elementos, verificou que os semelhantes ficavam reunidos nas colunas horizontais. Essa classificação dos elementos foi feita por: Döbereiner. Mendeleyev. Newlands. d) Chancourtois. e) Lothar Meyer. A descoberta da lei periódica dos elementos que serviu de base para a classificação periódica dos elementos, é atribuída a: d) Döbereiner. Chancourtois. Newlands. Mendeleyev. e) Mendeleyev e Lothar Meyer. Em 1913, Moseley enunciou um importante conceito relacionado à estrutura atômica. Trata-se do conceito de: número de massa. massa atômica. número atômico. d) isótopos e isóbaros. (Mackenzie) Os fogos de artifício contêm alguns sais, cujos cátions são responsáveis pelas cores observadas, como por exemplo, vermelho, amarelo e verde, dadas respectivamente pelo estrôncio, bário e cobre, cujos símbolos são: Sr, Ba e Cu. S, Ba e Co. Sb, Br e Cu. d) Sr, B e Co. e) Sc, B e Cr. 7. (FEI) O PVC é um plástico muito utilizado nos dias de hoje. Seu nome correto é policloreto de vinila e sua fórmula, (C 2 HC 3 l) n, onde n significa um número muito grande de vezes que esta fórmula se repete. Os nomes dos elementos químicos presentes no PVC são: carbono, hidrogênio e cloro. cálcio, hidrogênio e cloro. carbono, hidrogênio e clorônio. d) carbono, hidrônio e clorônio. e) cálcio, hidrônio e clorônio. 8. (Mackenzie) Os símbolos dos elementos flúor, prata, ferro, fósforo e magnésio são, respectivamente: F, P, Pr, K e Hg. Fr, Ag, F, Po e Mo. F, Ag, Fe, P e Mg. d) Fe, Pt, Fm, F e Mg. e) F, Pr, Fe, P e Mn. 9. (Cesgranrio) Qual o símbolo e o nome do elemento que, no estado fundamental, apresenta a configuração eletrônica [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 5? 10. Identifique como C certo ou E errado: ( ) Ce, U, Sm são actinídios. ( ) Os metais alcalinos têm um elétron em suas últimas camadas. ( ) Cr e Mn são metais de transição externa. d) ( ) Br e Hg são líquidos. 2 e) ( ) A maioria dos elementos são sólidos. f) ( ) O H é metal alcalino. g) ( ) Os metais de transição externa que ocupam um mesmo período possuem o mesmo número de níveis de energia e o mesmo número de elétrons de valência. 2 h) ( ) Os halogênios têm terminação ns np 5. i) ( ) K e Ca têm quatro níveis de energia. j) ( ) O oxigênio têm duas camadas. k) ( ) Os elementos de transição interna possuem o elétron mais energético no subnível f da antepenúltima camada. l) ( ) C e F são gasosos. 2 2 m) ( ) Os elementos representativos estão nos subgrupos A. 17
18 n) ( ) Os gases nobres são considerados representativos. o) ( ) O H poderia estar no grupo 7A. p) ( ) Metais de transição têm elétron diferenciador num subnível d. q) ( ) Todos os calcogênios são gasosos. r) ( ) O K é um bom condutor de eletricidade. s) ( ) Os elementos de Z = 89 até Z = 103 são chamados lantanídios. t) ( ) Todos os halogênios possuem sete níveis de energia. 11. Marque as opções corretas. O subnível 3p é menos energético do que o sub- nível 4d. Sendo o número atômico Z = 18, o elemento é de transição e se localiza no grupo 16 e no 3.º período da classificação periódica atual. Os subníveis s, p, d, f de qualquer nível possuem 1, 2, 3 e 4 orbitais, respectivamente. d) Os átomos que apresentam 1, 2 e 3 elétrons na ca- mada de valência são ametais. e) O elemento químico com distribuição em camadas eletrônicas K = 2, L = 8, M = 9, N = 2 é de transição. f) O elemento químico que tem, na última camada, os subníveis 3s 2 3p 5 é um halogênio. g) O número de camadas do elemento de número atômico Z = 19 são 3. 12. (UECE) Dados os elementos químicos: G: 1s 2 J: 1s 2 2s 1 L: 1s 2 2s 2 M: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Apresentam propriedades químicas semelhantes: G e L, pois são gases nobres. G e M, pois têm dois elétrons no subnível mais energético. J e G, pois são metais alcalinos. d) L e M, pois são metais alcalinos-terrosos. 13. (FEI) Relacione as colunas a seguir associando as famílias de elementos químicos e as colunas a que pertencem na tabela periódica. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira. 1. metais alcalinos ( ) coluna 0 2. metais alcalino-terrosos ( ) coluna 6A 3. calcogênios ( ) coluna 7A 4. halogênios ( ) coluna 2A 5. gases nobres ( ) coluna 1A 14. (Cesgranrio) Dados os elementos de números atômicos 3, 9, 11, 12, 20, 37, 38, 47, 55, 56 e 75, assinale a opção que só contém metais alcalinos. 3, 11, 37 e 55. 3, 9, 37 e 55. 9, 11, 38 e 55. d) 12, 20, 38 e 56. e) 12, 37, 47 e 75. 15. (Cesgranrio) Assinale, entre os elementos abaixo, qual é o halogênio do 3.º período da tabela periódica. Alumínio. Bromo. Cloro. d) Gálio. e) Nitrogênio. 16. (UERJ) Um dos elementos químicos que têm se mostrado muito eficiente no combate ao câncer de próstata é o selênio (Se). Com base na tabela de classificação periódica dos elementos, os símbolos de elementos com propriedades químicas semelhantes ao selênio são: Cl, Br, I. Te, S, Po. P, As, Sb. d) As, Br, Kr. 17. (Mackenzie) O metal que é usado em termômetros é: Cr. Al. Hg. d) Pb. e) Ag. 18. (UGF) Um dado elemento A da tabela periódica tem um próton a menos que outro elemento B. Se A for um halogênio, B será um: metal alcalino.
metal alcalino-terroso. elemento de transição. d) calcogênio. e) gás nobre. 19. (FGV) Um elemento X qualquer, têm configuração eletrônica, 20. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 4 5s 2 podemos dizer que este elemento está localizado na tabela periódica no: 5.º período; família 2 A. d) e) 5.º período; família 6 A. 4.º período; família 12 A. 5.º período; família 6 B. 4.º período; família 2 A. (UFAC) Ferro (Z = 26), manganês (Z = 25) e cromo (Z = 24) são: d) metais alcalinos. metais alcalino-terrosos. elemento de transição. lantanídios. e) calcogênios. 21. (Unirio) O coração artificial colocado em Elói começou a ser desenvolvido há quatro anos nos Estados Unidos e já é usado por cerca de 500 pessoas. O conjunto, chamado de Heartmate, é formado por três peças principais. A mais importante é uma bolsa redonda com 1,2 quilo, 12 centímetros de diâmetro e 3 centímetros de espessura, feita de titânio um metal branco-prateado, leve e resistente. 22. (Vej. Entre os metais abaixo, aquele que apresenta, na última camada, número de elétrons igual ao do titânio é o: C. Na. Ga. d) Mg. e) Xe. (PUC) Responda à questão seguinte, com base na análise das afirmativas abaixo. I. Em um mesmo período os elementos apresentam o mesmo número de níveis. II. Os elementos do grupo 2 A apresentam, na última camada, a configuração geral ns 2. III. Quando o subnível é do tipo s ou p, o elemento é de transição. IV. Em um mesmo grupo, os elementos apresentam o mesmo número de camadas. Estão corretas: I e II. I e III. II e III. d) II e IV. e) III e IV. 23. ( FCC) A configuração eletrônica do átomo de um elemento do grupo 2 A da classificação periódica foi representada por 1s x 2s y. Assim sendo, x e y valem respectivamente: 1 e 0. 1 e 1. 1 e 2. d) 2 e 1. e) 2 e 2. 24. (UFSC) Os elementos que possuem na última camada: I.... 4s 2. 2 II.... 3s 3p 5. 2 III.... 2s 2p 4. IV.... 2s 1. Classificam-se dentro dos grupos da tabela periódica respectivamente como: e) alcalino-terroso, halogênio, calcogênio e alcalino. f) halogênio, alcalino-terroso, alcalino e gás nobre. g) gás nobre, halogênio, calcogênio e gás nobre. h) alcalino-terroso, halogênio, gás nobre e alcalino. i) alcalino-terroso, halogênio, alcalino e gás nobre. 25. (UFF) Dão-se as configurações eletrônicas dos seguintes átomos neutros: Elemento Configuração eletrônica A 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 B 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 C 1s 2 2s 2 2p 6 D 1s 2 2s 2 2p 5 E 1s 2 2s 2 2p 3 19
20 Identifique nominalmente: Os elementos químicos simbolizados de A até E. O de maior raio atômico. O de maior potencial de ionização. d) O gás nobre. 26. (UERJ) As fotocélulas são dispositivos largamente empregados para acender lâmpadas, abrir portas, tocar campainhas etc. O seu mecanismo baseia-se no chamado efeito fotoelétrico, que é facilitado quando se usam metais com energia de ionização baixa. Os metais que podem ser empregados para esse fim são: sódio, potássio, rubídio e césio. De acordo com o texto acima, cite o metal mais eficiente para a fabricação das fotocélulas, indicando o nome da família a que ele pertence, de acordo com a tabela de classificação periódica. Os dois testes seguintes são respondidos com o esquema abaixo. Os elementos são representados por símbolos arbitrários. A B 27. (Cescem) Dos elementos relacionados, aquele que necessita menos energia para formar um íon com carga +1 é: A B C D E 28. ( Cescem) Dos elementos relacionados, aquele que apresenta o maior caráter metálico é: A B C D E 29. ( Cescem) Dentre os pares de elementos abaixo, existe um em que o primeiro elemento não deve ser mais eletronegativo do que o segundo. Cl e Na. O e P. S e Se. d) At e Pb. e) Se e Cl. 30. (ITA) Ordenando as eletronegatividades dos elementos cloro, ferro, sódio, enxofre e césio em ordem crescente, obtemos a seguinte sequência das eletronegatividades: Cs, Na, Fe, S, Cl. Na, Cs, S, Fe, Cl. D C E Cl, S, Na, Cs, Fe. d) Cs, Na, Fe, Cl, S. e) Cl, Fe, Na, S, Cs. 31. ( Cescem) Considere o seguinte gráfico da eletronegatividade de alguns elementos químicos. (não necessariamente em ordem crescente) Necessitando-se distribuir neste gráfico os elementos Na, C e F, a distribuição correta será: x Na, y F, z C. d) x F, Y Na, z C. x C, y Na, z F. x F, y C, z Na. e) x Na, y C, z F. + 32. ( Cescem) A equação química: Ag (g) Ag (g) e representa: a ionização da prata. a afinidade eletrônica da prata. a eletrólise da prata. d) a redução da prata. e) a vaporização da prata. 33. (PUC) Observando a tabela periódica, assinale a opção correspondente ao aumento da primeira energia de ionização para o conjunto de elementos dados. Na < Mg < Ar < Cl < Cs. Mg < Ar < Cl < Cs < Na. Ar < Cl < Na < Mg < Cs. d) Cl < Mg < Na < Cs < Ar. e) Cs < Na < Mg < Cl < Ar. 34. (Unirio) A falta de cuidado no uso de pigmentos de cores vivas em telas de artistas famosos pode ter sido a causa de doenças que eles sofreram. Rubens e Renoir, que padeceram de artrite reumatoide, e Paul Klee, que teve esclerodermia difusa progressiva, usavam intensamente o vermelho vivo, o amarelo brilhante e o azul, cores que v
continham mercúrio, cádmio, chumbo, cobre, cobalto, alumínio e manganês. (Jornal do Brasil) Assinale a opção que identifica corretamente os metais citados no texto. Todos os metais citados encontram-se no subgru- po A. Mercúrio e cádmio pertencem ao mesmo período da tabela periódica. Cobalto, cobre e alumínio possuem orbitais d in- completos. d) Cobre, cobalto e manganês pertencem ao mesmo período da tabela periódica. e) O chumbo tem raio atômico menor do que o manga- nês. 35. (Cesgranrio) Um átomo de elemento X tem número de massa 200 e apresenta 120 nêutrons. O elemento X apresenta eletronegatividade igual à: 1,7. 1,9. 2,4. d) 1,8. e) 2,2. 36. (UFGO) A Lei Periódica pode ser assim enunciada: As propriedades dos elementos são funções periódicas de seus números atômicos. Sobre a tabela periódica e elementos químicos é correto afirmar que: 01. As colunas e as linhas são chamadas famílias e períodos, respectivamente. 02. Elemento químico é um conjunto de átomos com uma determinada massa atômica. 04. O caráter metálico dos elementos cresce de baixo para cima na direção vertical e da esquerda para a direita na direção horizontal. 08. O elemento químico de número atômico 34 é um calcogênio. 16. Os elementos da coluna 0 (18 ou VIII A) possuem pelo menos quatro elétrons na camada de valência. Soma ( ) 37. (UFSM) Considere as configurações eletrônicas no estado fundamental para os elementos químicos representados por: x = 1s 2 2s 2 2p 6 y = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 z = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 Analise as afirmativas: I. x e y são gases nobres. II. z é um elemento representativo metálico. III. O 1.º potencial de ionização de y é menor que o 1.º potencial de ionização de z. Está(ão) correta(s): apenas I. apenas II. apenas III. d) apenas I e II. e) I, II e III. 38. (UFSC) Se examinarmos as propriedades físicas e químicas dos elementos, à medida que seus números atômicos vão crescendo, concluiremos que: (01) o átomo de lítio é menor que seu íon Li. (02) o átomo de telúrio (Te) possui um total de 6 (seis) níveis eletrônicos fundamentais. 1. (04) o átomo de nitrogênio é mais eletronegativo que o átomo de flúor. (08) os átomos de todos os elementos com números atômicos entre 19 e 30 possuem subníveis d incompletos. (16) os átomos de fósforo e de nitrogênio possuem, na última camada, a configuração: (32) os átomos dos elementos com números atômicos 8, 10 e 18 têm 8 elétrons na última camada. Soma ( ) Eka-boro, eka-alumínio e eka-silício foram nomes dados por Mendeleyev a elementos previstos para preencher três das lacunas da sua tabela. Ao serem descobertos, esses elementos receberam, respectivamente, os nomes de: gálio, índio, frâncio. escândio, tálio, silício. silício, escândio, vanádio. escândio, gálio, germânio. d) 21
2. Não constituem uma tríade: Li, Na, K. Cl, Br, I. Ca, Sr, Ba. d) H, O, N. e) S, Se, Te. 6. (Cesgranrio) Um átomo X tem número de massa 200 e apresenta 120 nêutrons. Quando o átomo X perde dois elétrons, transforma-se num íon isoeletrônico do átomo: Pt. Au. Cd. 3. A mudança de massas atômicas por números atômicos na lei periódica de Mendeleyev provocou: substituição da classificação de Mendeleyev por uma totalmente diferente. pequenas correções e explicações definitivas para algumas colocações de elementos, sem alterar a essência da tabela de Mendeleyev. descrédito do trabalho de Mendeleyev. 7. d) In. e) Pb. (Vunesp) Os nomes latinos dos elementos chumbo, prata e antimônio dão origem aos símbolos químicos desses elementos. Esses símbolos são, respectivamente: P, Ar, Sr. Pm, At, Sn. 4. d) uma revolução no conceito de função periódica e uma modificação nas propriedades periódicas dos elementos. (UFMA) Um determinado elemento químico, no seu estado fundamental, apresenta os seguintes números quânticos para o elétron mais energético: 8. Pb, Ag, Sb. d) Pu, Hg, Si. e) Po, S, Bi. (PUC) O conceito de elemento químico está mais relacionado com a ideia de: átomo. n = 2, l = 1, m L = -1, m s = - 1 2 molécula. convencionando que o primeiro elétron a ocupar um d) íon. substância pura. orbital possui n. quântico de spin igual a 1 2, qual é e) substância natural. 5. esse elemento químico? Neônio. Boro. Nitrogênio. d) Carbono. e) Oxigênio. (PUC - adap.) O fenômeno da supercondução de eletricidade, descoberto em 1911 por Kamerlingh-Onnes, voltou a ser objeto da atenção do mundo científico com a constatação de Bednorz e Müller de que materiais cerâmicos podem exibir esse tipo de comportamento. Houve, em seguida, uma verdadeira avalanche de novas descobertas, criando a expectativa de sensacionais aplicações do fenômeno. Os físicos citados foram contemplados com o Prêmio Nobel de 1987. Um dos elementos químicos mais importantes na formulação da cerâmica supercondutora é o ítrio. Relativamente ao ítrio, pedem-se: 9. (Unicap) Esta questão se refere aos símbolos dos elementos. Associe a coluna da esquerda com a da direita. 1. Ca ( ) Cromo 2. Ce ( ) Cobre 3. Cs ( ) Cádmio 4. Co ( ) Cálcio 5. Cu ( ) Cobalto 6. Cr ( ) Césio 7. Cd ( ) Cério Lendo de cima para baixo, obteremos o número: 6, 7, 5, 1, 3, 4, 2. 6, 5, 7, 1, 4, 3, 2. 6, 5, 7, 1, 3, 4, 2. d) 5, 3, 2, 1, 4, 7, 6. e) 3, 5, 1, 7, 2, 4, 6. 22 O símbolo e o número atômico. A estrutura eletrônica. 10. (Enem) Novas pesquisas põem em dúvida a eficácia dos coquetéis de vitaminas na prevenção de doenças e