ROTEIRO RECUPERAÇÃO DE QUÍMICA 1º SEMESTRE DE 2016 Nome: N o 1ª Série Data: / / 2016 Professor(a): Andreza / Edson / Priscila Nota: 1. APRESENTAÇÃO: Prezado aluno, A estrutura da recuperação bimestral paralela do Colégio Pentágono pressupõe uma revisão dos conteúdos essenciais que foram trabalhados neste bimestre. O roteiro de recuperação vai auxiliá-lo a planejar e organizar seus estudos. Para isso, sugerimos que: Anote tudo o que tiver para fazer. Fazer um esquema pode ajudar. Faça um planejamento de estudos, estabelecendo um horário para desenvolver as diversas tarefas. Planejar significa antecipar as etapas que você precisa fazer e entregar; não deixe para depois o que pode ser feito hoje... Estabeleça prioridades: onde você tem mais dúvidas? Como se organizar para resolvê-las? Para que você aproveite essa oportunidade, é necessário comprometimento: resolva todas as atividades propostas com atenção, anote em um caderno suas dúvidas e leve-as para as aulas de recuperação. Sempre que possível, aproveite a monitoria de estudos. Procure esclarecer todas as dúvidas que ficaram pendentes no bimestre que passou. Tudo o que for fazer, faça bem feito! Mostre o seu empenho ao professor, entregue um roteiro bem resolvido e organizado. 2. CONTEÚDOS: Para ajudar em sua organização dos estudos, vale lembrar quais foram os conteúdos trabalhados neste semestre: 1º BIMESTRE Temas / Conceitos Objetivos para os alunos 1. Estrutura do átomo (REVISÃO) Modelos atômicos Partículas subatômicas Nº Atômico, Nº de massa Semelhanças atômicas Distribuição eletrônica 2. Tabela periódica Classificação periódica dos elementos Propriedades periódicas: - Raio atômico; - Energia de ionização; - Eletronegatividade. 3. Ligações químicas Iônica, covalente e metálica Propriedades das ligações: - Estado físico; - Condução de corrente elétrica.
2º BIMESTRE Temas / Conceitos 1. Geometria molecular 2. Polaridade dos compostos 3. Forças intermoleculares Objetivos para os alunos Compreender como funciona a Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos de Valência (VSPER). Classificar os compostos de acordo com a sua geometria molecular, segundo a Teoria VSPER. Compreender o que são compostos polares e identificar esses compostos. Compreender o que são compostos apolares e identificar esses compostos. Reconhecer a influência da eletronegatividade na polaridade de uma molécula. Compreender e identificar as forças intermoleculares: dipolo permanente, ligação de hidrogênio e dipolo induzido. 4. Outras propriedades dos compostos: solubilidade, PF e PE Compreender a influência da polaridade e das forças intermoleculares na solubilidade, ponto de fusão e de ebulição dos diferentes compostos. 3. OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Eixos Cognitivos I Domínio de Linguagens II Compreensão de fenômenos III Resolução de situação problema IV Capacidade de Argumentação V Elaboração de propostas Modelos atômicos e estrutura do átomo Representar os modelos utilizando comparações Entender como se deu a construção do modelo e sua evolução histórica Utilizar os conceitos na resolução de situações do cotidiano Comparar os diferentes modelos quanto à sua natureza e à capacidade de explicar fenômenos naturais Criticar os diferentes modelos com base em critérios específicos Conteúdos Conceituais (Competências e Habilidades) Partículas subatômicas Nº Semelhanças Atômico e Nº de atômicas: Massa Utilizar a simbologia química para representar átomos Compreender que os elementos químicos são definidos por seu número atômico Identificar elementos químicos a partir de suas características Utilizar informações em diferentes linguagens para decidir sobre a estrutura dos átomos Construir um modelo adequado para a compreensão de elementos, átomos e substâncias Reconhecer, a partir de informações pertinentes, as semelhanças entre átomos Compreender que átomos de mesmo número atômico apresentam propriedades químicas semelhantes Utilizar os conceitos na resolução de situações do cotidiano Diferenciar as espécies químicas a partir da análise de suas estruturas conhecimentos aprendidos para sua utilização prática Distribuição Eletrônica Utilizar corretamente o diagrama de Linus Pauling Perceber que a distribuição de elétrons não se dá por ordem geométrica, e sim por ordem energética Utilizar os conceitos na resolução de situações do cotidiano Julgar propostas a partir de informações fornecidas conhecimentos aprendidos para sua utilização prática
Eixos Cognitivos I Domínio de Linguagens II Compreensão de fenômenos III Resolução de situação problema IV Capacidade de Argumentação V Elaboração de propostas Eixos Cognitivos I Domínio de Linguagens II Compreensão de fenômenos III Resolução de situação problema IV Capacidade de Argumentação V Elaboração de propostas Classificação Periódica dos Elementos Entender a Tabela Periódica como uma valiosa fonte de informações Entender que os elementos químicos são agrupados em função das semelhanças de suas propriedades Utilizar a Tabela Periódica na resolução de problemas A partir da compreensão da organização periódica dos elementos, justificar corretamente proposições verdadeiras ou falsas conhecimentos aprendidos para sua utilização prática Geometria Molecular: Arranjo e geometria das moléculas Utilizar informações em diferentes linguagens para classificar sobre a estrutura espacial da molécula. Compreender os princípios da teoria de repulsão dos pares de elétrons de valência Resolver problemas relacionados ao formato das moléculas. Diferenciar as geometrias das moléculas aplicando os conhecimentos estudados sobre a Teoria de Lewis e a Teoria de repulsão dos pares de elétrons de valência conhecimentos aprendidos para sua utilização prática Conteúdos Conceituais (Competências e Habilidades) Propriedades periódicas: raio atômico, energia de ionização/eletronegativida de Compreender os diagramas qualitativos do comportamento periódico de algumas propriedades dos elementos químicos Entender a reatividade, tendência de doar ou receber elétrons e outras propriedades Resolver problemas relacionados às propriedades periódicas Utilizar os conceitos aprendidos para julgar afirmações conhecimentos aprendidos para sua utilização prática Conteúdos Conceituais (Competências e Habilidades) Polaridade das ligações e das moléculas e Solubilidade Identificar as ligações e os compostos polares e apolares Dominar os principais conceitos sobre representação da polaridade de ligações e das moléculas Resolver problemas relacionados à polaridade das ligações e das moléculas Deduzir a relação entre polaridade e solubilidade conhecimentos aprendidos para sua utilização prática Ligações químicas: Iônica, covalente e metálica Representar através da simbologia adequada as diversas fórmulas que representam íons e compostos iônicos e moleculares Dominar as principais propriedades dos compostos iônicos, moleculares e metálicos Resolver problemas relacionados à natureza da ligação dos compostos Diferenciar os compostos iônicos, covalente e metálicos a partir de suas propriedades conhecimentos aprendidos para sua utilização prática Forças intermoleculares e Ponto de ebulição Representar como se estabelece a ligação entre as moléculas Distinguir o tipo de ligação feita entre moléculas de diferente polaridade Associar a polaridade da molécula ao tipo de ligação que suas moléculas podem estabelecer Inferir e comparar o ponto de ebulição de determinadas moléculas, analisando o tipo de ligação que realizam conhecimentos aprendidos para sua utilização prática 4. MATERIAL: Livro didático; Listas de estudos; Anotações de aula feitas no próprio caderno; Provas mensais do 1º e do 2º bimestre; Prova bimestral; Materiais disponibilizados pelo professor, durante o semestre, em plataformas digitais.
5. ETAPAS E ATIVIDADES Veja quais são as atividades que fazem parte do processo de recuperação: a) refazer as provas mensais e bimestral para identificar as dificuldades encontradas e aproveitar os momentos propostos para esclarecer as dúvidas com o professor ou monitor da disciplina. b) refazer as listas de estudos. c) revisar as atividades realizadas em aula, bem como as anotações que você fez no caderno. d) fazer os exercícios do roteiro de recuperação. 6. TRABALHO DE RECUPERAÇÃO Após fazer as atividades sugeridas para o processo da recuperação paralela, entregue os exercícios do roteiro de estudos em FOLHA DE BLOCO. O Trabalho de recuperação vale 2 pontos. Para facilitar a correção, organize suas respostas em ordem numérica. Não apague os cálculos ou a maneira como você resolveu cada atividade; é importante saber como você pensou! É muito importante entregar o Trabalho na data estipulada. ROTEIRO DE RECUPERAÇÃO DO 1º BIMESTRE QUESTÃO 1. Um modelo é uma versão simplificada de um determinado objeto estudado. Os estudos sobre os modelos atômicos revolucionaram a forma de compreender o universo. Os primeiros modelos elaborados sobre a constituição da matéria surgiram ainda na Antiguidade, com os filósofos gregos, que foram os pioneiros na elaboração de teorias para explicar a natureza do mundo e as nossas relações com ele, passando por várias formulações e revisões progressivas. O inglês John Dalton, baseado nos resultados de medidas das massas dos participantes de reações químicas, propôs o primeiro modelo atômico. Em seguida, vieram os modelos de Thomson, Rutherford e Bohr. Faça uma breve descrição sobre esses modelos atômicos. QUESTÃO 2. No ano de 1897, o cientista britânico J. J. Thomson descobriu, por meio de experiências com os raios catódicos, a primeira evidência experimental da estrutura interna dos átomos.. Na figura abaixo estão representados esses experimentos. A partir da interpretação dos dados experimentais Thomson criou um modelo para o átomo. Explique, analisando a figura acima, a que conclusão Thomson chegou com o experimento que fez com que ele propusesse um novo modelo para o átomo. QUESTÃO 3. Ernest Rutherford, cientista nascido na Nova Zelândia, realizou em 1911 uma experiência que envolveu a interação de partículas alfa com a matéria. O desenho esquematiza a experiência realizada por Rutherford: uma amostra de polônio radioativo emite partículas alfa que incidem sobre uma lâmina muito fina de ouro. Um anteparo indica a trajetória das partículas alfa após terem atingido a lâmina de ouro. a) Explique o que deveria ter sido observado com este experimento que estaria de acordo com o modelo proposto por Thomson. b) Explique o foi observado na realidade e qual foi a conclusão de Rutherford para os resultados dessa experiência. QUESTÃO 4. Um átomo é constituído de 61 prótons, totalizando 145 partículas nucleares. Qual é o número de nêutrons e elétrons desse átomo? Escreva a representação desse átomo, indicando o símbolo do elemento (consulte a tabela periódica), o número atômico e o número de massa. Apresente os cálculos.
QUESTÃO 5. Após a descoberta dos elétrons, prótons e nêutrons, os cientistas perceberam que a quantidade dessas partículas em um determinado átomo serviria para identificá-lo. Considere o íon X 3-, com 36 elétrons e número de massa 75. Qual o número de prótons, elétrons e nêutrons do átomo X? Apresente os cálculos. 56 QUESTÃO 6. Dois íons presentes no corpo humano são o íon ferro, 26Fe 2+ 35, e o íon cloreto, 17Cl 1. Determine quantos elétrons apresenta cada um desses íons. QUESTÃO 7. Um cátion X 2+ é isoeletrônico de um ânion Y 3-. Sendo ZX e ZY os respectivos números atômicos: a) determine o valor de ZX ZY. Apresente seus cálculos. b) sabendo que o elemento X pertence ao 4º período da tabela e que o elemento Y pertence ao 3º período, consultando a tabela identifique os elementos X e Y. QUESTÃO 8. Os átomos 3x-5Q e 6x R são isótopos. O átomo 6x R tem 44 nêutrons. Assinale a distribuição eletrônica de 3x-5Q, no estado fundamental, em ordem crescente dos níveis energéticos. QUESTÃO 9. O átomo de um elemento X é isótono do átomo e isóbaro do átomo atômico de X, a qual grupo e período da Tabela Periódica pertence o elemento X? 68 33 Y 64 30 W. Qual o número QUESTÃO 10. (UEM - Adaptada) O número atômico do Irídio é 77. Qual a distribuição eletrônica do seu cátion bivalente? QUESTÃO 11. (UERJ Adaptada) O selênio é um elemento químico essencial ao funcionamento do organismo, e suas principais fontes são o trigo, as nozes e os peixes. Nesses alimentos, o selênio está presente em sua forma aniônica 34Se 2-. Represente a distribuição eletrônica deste íon. QUESTÃO 12. (UFPB-Adaptada) Atividade física intensa e prolongada de um atleta provoca perdas de sais minerais que são importantes para o equilíbrio orgânico (equilíbrio hidroeletrolítico). Substâncias minerais como sódio, potássio, magnésio, cálcio, entre outros, regulam a maioria das funções de contração muscular. Disponível em: <http://www.saudenainternet.com.br/portal_saude/bebidasisotonicase-sua-finalidade.php>. Acesso em: 05 jul. 2010. (Adaptado) Dados: 11Na, 19K, 12Mg, 20Ca. Considerando as substâncias citadas, Discuta as afirmativas indicando se são corretas ou incorretas. (Respostas sem justificativas serão desconsideradas.) I. O cátion monovalente de sódio tem distribuição eletrônica semelhante à de um gás nobre. II. Sódio e magnésio pertencem a um mesmo período da classificação periódica. III. Magnésio e cálcio pertencem a um mesmo grupo da classificação periódica. QUESTÃO 13. O fenômeno da super condução de eletricidade, descoberto em 1911, 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, valendo um prêmio Nobel a esses dois físicos em 1987. Um dos elementos químicos mais importantes na formulação da cerâmica supercondutora é o ítrio que possui configuração eletrônica: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 1 a) Qual o número de camadas e o número de elétrons mais energéticos para o ítrio? b) Dê a localização do ítrio na tabela periódica sem consultar a tabela periódica e explique como chegou ao resultado.
QUESTÃO 14. Analise o gráfico e faça uma breve discussão sobre os resultados apresentados sobre a propriedade periódica em questão. No seu texto, indique a que conclusão se pode chegar da análise deste gráfico. 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Eletronegatividade 4 3 3,5 3 2,5 2,2 2,5 1,8 2,1 1,5 2 1,5 1,2 1 0,9 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 H He Li Be Be C Ne O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar TEXTO PARA AS QUESTÕES 15 a 18 A tabela periódica dos elementos químicos é a disposição sistemática dos elementos, na forma de uma tabela, em função de suas propriedades. É muito útil para prever as características e propriedades dos elementos químicos. Permite, por exemplo, prever o comportamento de átomos e das moléculas deles formadas, ou entender o porquê de certos átomos serem extremamente reativos enquanto outros são praticamente inertes. Permite prever propriedades como eletronegatividade, raio iônico e energia de ionização. Disponível em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/tabela_peri%c3%b3dica>. Acessado em: 11/04/2016 QUESTÃO 15. A partir da tabela apresentada indique, dos números apresentados, qual o elemento apresenta maior raio iônico. Justifique sua resposta. QUESTÃO 16. A partir da tabela apresentada indique, dos números apresentados, qual o elemento apresenta menor valor de eletronegatividade. Justifique sua resposta. QUESTÃO 17. Analise a tabela periódica apresentada e indique quais são os compostos formados pelos elementos representados pelos números III e IV. Apresente o raciocínio utilizado para responder a questão. QUESTÃO 18. Analise a tabela periódica apresentada e indique quais são os compostos formados pelos elementos representados pelos números III e IX. Apresente o raciocínio utilizado para responder a questão. QUESTÃO 19. (UERJ- Adaptada) O dióxido de zircônio, forma pelos elementos oxigênio e zircônio, se assemelha ao diamante, uma forma alotrópica do carbono, podendo substituí-lo na confecção de joias de baixo custo. Escreva a fórmula química do dióxido de zircônio. QUESTÃO 20. Escreva a fórmula do composto formado entre átomos do elemento químico X de número atômico 16 e átomos do elemento químico Y de número atômico 31. Apresente o raciocínio utilizado como se não fosse possível consultar uma tabela periódica.
TEXTO PARA AS QUESTÕES 21, 22 E 23 (UFJF-Adaptada) ROTEIRO DE RECUPERAÇÃO DO 2º BIMESTRE Dois estudantes do ensino médio estavam brincando de forca durante a aula de Química. O professor resolveu dar-lhes uma charada baseada no assunto da aula: Propriedades periódicas! Siga as dicas e veja se consegue matar a charada! Dicas: I. É um nome próprio feminino com três sílabas. II. A primeira sílaba corresponde a um elemento que possui 7 elétrons de valência e está no quinto período da Tabela Periódica. III. A segunda sílaba corresponde a um metal de número atômico 75. IV. A terceira sílaba corresponde ao elemento que possui 10 prótons, 10 elétrons e 10 nêutrons. QUESTÃO 21. Você matou a charada! Então, qual é o nome? Sabe-se que o elemento correspondente à primeira sílaba do nome formado acima sublima em condições ambientais formando uma substância simples (gás diatômico) de coloração violeta e odor irritante. Represente a estrutura de Lewis para o gás diatômico formado. QUESTÃO 22. Qual é a fórmula dos compostos formados entre o elemento correspondente à dica 2 da charada e os elementos químicos potássio e hidrogênio? QUESTÃO 23. De acordo com os dados que constam na tabela abaixo, qual o estado físico destes compostos a 25 C? Explique a diferença dos valores de ponto de fusão e ebulição baseado nas propriedades das ligações químicas existentes entre os átomos. Ponto de fusão ( C) Ponto de ebulição ( C) Composto com Potássio Composto com Hidrogênio 51 35,4 681 1330 TEXTO PARA AS QUESTÕES 24 E 25 (UFJF) Considere as substâncias puras KOH às questões a seguir. e HNO 3 e suas propriedades apresentadas na Tabela 1 e responda Tabela 1: Propriedades físicas e químicas das substâncias puras KOH Substância KOH HNO 3 Ponto de fusão C 360 42 Ponto de ebulição C 1320 83 Condutividade elétrica a 25 C Não conduz Não conduz e HNO 3 Fonte: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 95th Edition, William M. Haynes (ed.) 2014-2015. QUESTÃO 24. Escreva a fórmula estrutural do HNO 3. (Considere que o hidrogênio esteja ligado a um dos átomo de oxigênio da fórmula) QUESTÃO 25. Explique por que as duas substâncias puras não conduzem corrente elétrica.
QUESTÃO 26. (UERJ) O dióxido de zircônio se assemelha ao diamante, uma forma alotrópica do carbono, podendo substituí-lo na confecção de joias de baixo custo. Escreva a fórmula química do dióxido de zircônio e classifique o tipo de ligação interatômica dessa substância. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: (UFRJ) Durante um experimento, seu professor de química pediu que você identificasse as soluções aquosas presentes em cada um dos béqueres (A, B, C) apresentados a seguir. Um dos béqueres contém um sistema não homogêneo de sacarose cuja fórmula estrutural é: QUESTÃO 27. Identifique o béquer que contém a solução de sacarose. Justifique sua resposta. QUESTÃO 28. Coloque em ordem crescente de eletronegatividade os elementos químicos presentes na sacarose. Justifique sua resposta, com base na estrutura eletrônica dos elementos. QUESTÃO 29. (UFSC - Adaptada) Copie a tabela na folha de bloco e a complete indicando: 1) Estrutura de Lewis; 2) A forma geométrica das moléculas; 3) Se o vetor momento dipolar é igual ou diferente de zero (µr = 0 ou µr 0); 4) A polaridade das substâncias citadas. Fórmula Estrutura de Lewis Geometria Molecular Momento de dipolo (µr) Polaridade da molécula CO2 H2O NH3 CCl4 QUESTÃO 30. (UFRN) Considere as seguintes moléculas: H2O; PCl3; BH3; SF4 e CO2. a) Indique as espécies polares. Justifique. b) Indique as espécies apolares. Justifique. QUESTÃO 31. (UNESP) P e Cl têm, respectivamente, 5 e 7 elétrons na camada de valência. a) Escreva a fórmula de Lewis do tricloreto de fósforo. b) Qual é o tipo de ligação formada?
QUESTÃO 32. (UFG) Analise os esquemas a seguir. Tendo em vista as estruturas apresentadas, a) explique a diferença de comportamento entre um composto iônico sólido e um metal sólido quando submetidos a uma diferença de potencial; b) explique por que o comportamento de uma solução de substância iônica é semelhante ao comportamento de um metal sólido, quando ambos são submetidos a uma diferença de potencial. QUESTÃO 33. (IME) A partir do modelo da Repulsão por Pares Eletrônicos da Camada de Valência (RPECV), identifique as geometrias moleculares das espécies químicas abaixo e, com base nelas, classifique cada espécie como polar ou apolar. a) SF6 b) SF4 c) O3 d) XeF4 e) CF 3 QUESTÃO 34. (UFRN) A Química do século XXI fundamenta-se nas relações entre composição, estrutura e propriedades das substâncias para produzir novos materiais, como uma de suas finalidades. Esses novos materiais são essenciais para o desenvolvimento da vida cotidiana, para a indústria, para a ciência e a tecnologia, para a saúde, para o lazer, entre outros. Com o objetivo de construir um dispositivo eletrônico, é necessário obter um material que apresente elevadíssima temperatura de fusão, não seja solúvel em água nem tampouco em solventes apolares e apresente alta condutividade ao calor. Baseando-se na composição e estrutura das partículas (átomos, moléculas, íons) que compõem o suposto material e nas interações entre elas, que tipo de material apresenta essas propriedades. Justifique. TEXTO PARA AS QUESTÕES 35, 36 E 37 (UFRN) Sabe-se que compostos constituídos por elementos do mesmo grupo na tabela periódica possuem algumas propriedades químicas semelhantes. Entretanto, enquanto a água é líquida em condições normais de temperatura e pressão (CNTP), o sulfeto de hidrogênio, também chamado de gás sulfídrico, como o próprio nome revela, é gasoso nas CNTP. QUESTÃO 35. Desenhe a estrutura de Lewis para o HS 2 e preveja a geometria dessa molécula. QUESTÃO 36. Que tipo de ligação química ocorre nos compostos HOe 2 HS? 2 QUESTÃO 37. Considerando as forças intermoleculares, explicar as diferenças entre os pontos de ebulição das moléculas de HOe 2 HS. 2
QUESTÃO 38. (UERJ) O enxofre é um elemento químico que pode formar dois óxidos moleculares: SO2 e SO3. Nomeie a geometria dessas moléculas. Explique, ainda, por que apenas o SO2 é solúvel em água. TEXTO PARA AS QUESTÕES 39 E 40 (UFG) O elemento químico hidrogênio é bastante reativo e forma hidretos com vários outros elementos da Tabela Periódica. Na tabela abaixo estão listados os valores dos pontos de ebulição de alguns desses hidretos. Composto Ponto de Ebulição ( C) CH 4-161,6 SiH 4-112,0-88,0 GeH 4 HS 2 SnH 4 H2Se H Te 2 HO De acordo com os valores apresentados na tabela, 2-60,7-52,0-41,5-1,8 +100,0 QUESTÃO 39. Esboce um gráfico contendo a correlação entre temperatura de ebulição dos hidretos e período do átomo central, para as diferentes famílias dos elementos que compõem esses hidretos. QUESTÃO 40. Explique por que os pontos de ebulição dos hidretos formados a partir dos elementos do grupo 14 são menores do que os pontos de ebulição dos hidretos formados a partir dos elementos do grupo 16.