02_teste_elementos_quimicos_sua_organizacao_v1

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Teste de Avaliação de Química 
Física e Química A 
 10.º Ano de Escolaridade 
 
 
 
Domínio Elementos químicos e sua organização 
Duração do Teste: 90 minutos.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VERSÃO 1 
 
O teste inclui uma tabela de constantes, um formulário e uma Tabela Periódica. 
As cotações dos itens encontram-se no final do enunciado do teste. 
 
 
Eu e a Química 10 
 
 
 
Formulário 
• Quantidade de matéria e massa molar 
 
m – massa 
n – quantidade de matéria 
M – massa molar 
m n M=  
• Número de entidades e constante de Avogadro 
 
N – número de entidades 
n – quantidade de matéria 
NA – constante de Avogadro 
AN n N=  
• Energia de um fotão 
E – energia 
h – constante de Planck 
f – frequência 
E h=  f 
 
 
 
 
 
 
Tabela de constantes 
• Constante de Avogadro 
23 1
A 6,02 10 molN
−=  
• Constante de Plack 
346,63 10 J sh −=  
 
 
Eu e a Química 10 
 
 
 
 
 
 
 
Eu e a Química 10 
 
 
Grupo I 
As figuras seguintes mostram uma fotografia obtida por um microscópio eletrónico de alta resolução, relativa 
ao carbonato de ferro(II), 
3FeCO (s) , e um esquema ilustrativo do sistema Terra-Sol. 
 
 
I – Estruturas cúbicas de carbonato de ferro(II). II – Sistema Terra-Sol. 
1. Partindo das informações obtidas através da análise das imagens, selecione a opção que completa 
corretamente a frase seguinte. 
A distância Terra-Sol é cerca de __________ vezes maior que a dimensão da aresta da estrutura cúbica 
de carbonato de ferro(II). 
(A) … 87,5 10 … 
(B) … 111,50 10 … 
(C) … 152,2 10 … 
(D) … 174,5 10− … 
 
2. O oxigénio, um dos elementos constituintes do carbonato de ferro(II), apresenta-se na Natureza na forma de 
três isótopos estáveis, cuja massa isotópica relativa e respetiva abundância percentual constam na tabela 
seguinte. 
Isótopo Massa isotópica relativa Abundância na Natureza (%) 
16
8O 15,99 99,757 
17
8O 17,00 0,038 
18
8O 18,00 0,205 
 
2.1. Indique o número de massa e o número atómico do isótopo do oxigénio mais abundante na Natureza. 
 
2.2. A massa atómica relativa média do oxigénio é 16,00. 
Selecione a opção que completa a descrição correta do significado desse valor. 
A massa de um átomo de oxigénio é, em média, 16,00 vezes… 
(A) … inferior a 1
12
 da unidade de massa atómica. 
(B) … superior a 1
12
 da massa do átomo de carbono-12. 
(C) … inferior a 1
12
 da massa do átomo do isótopo de oxigénio mais abundante. 
(D) … superior a 1
12
 da massa atómica do isótopo de oxigénio menos abundante. 
 
 
Eu e a Química 10 
 
 
Grupo II 
Numa atividade laboratorial foi solicitada aos alunos a medição de cerca de 5 g açúcar e de 20,00 mL de água, 
tendo de selecionar os instrumentos de medição mais adequados à medição da massa e do volume, de entre os 
materiais abaixo indicados. 
 
Proveta de 25 mL Pipeta graduada de 25 mL 
 
Balança analítica 
 
1. Selecione a opção que contém os termos que completam corretamente a frase seguinte. 
 O instrumento de medição mais adequado para a medição do volume da água é a ___________________ e 
um dos resultados resultados possíveis da medição da massa do açúcar é ___________________. 
(A) … proveta de 25 mL … ( )4,98 0,001 g 
(B) … proveta de 25 mL … ( )4,9890 0,0005 g 
(C) … pipeta graduada de 25 mL … ( )4,9890 0,0001 g 
(D) … pipeta graduada de 25 mL … ( )4,98 0,001 g 
 
2. Cerca de 99,8% do açúcar é constituído pela substância sacarose, de fórmula molecular 
12 22 11C H O . 
Considere, para efeito das respostas à questão seguinte que, por aproximação, o açúcar é 100% constituído 
por sacarose. 
 Determine a quantidade de sacarose contida numa amostra de 10,0 g de açúcar. 
 
3. O seguinte gráfico representa a relação entre o número de moléculas (N) e a quantidade de matéria (n). 
 
 
Indique o significado do declive do gráfico e determine o valor da quantidade de matéria identificada por X. 
 
 
 
Eu e a Química 10 
 
 
Grupo III 
Considere o seguinte documento. 
 
A espetroscopia compreende um conjunto de técnicas de análise que envolvem a interação entre a radiação 
eletromagnética e a matéria e que permitem detetar qualitativamente e quantitativamente uma substância, 
mesmo que vestigial, numa determinada amostra a analisar. A partir do estudo da radiação emitida pelas 
estrelas é possível, por exemplo, determinar a sua natureza, identificando os elementos químicos presentes 
na sua composição. Atualmente, a espetroscopia atómica constitui uma ferramenta poderosa em diversas 
áreas, nomeadamente, na química forense, especialmente útil na identificação de quantidades vestigiais de 
substâncias recolhidas em cenários de crime. 
 
1. A partir da informação extraída do documento anterior, identifique duas aplicações da espetroscopia atómica. 
 
2. Recorrendo a testes de chama, é possível identificar, experimentalmente, elementos químicos em amostras 
desconhecidas de vários sais. 
 Na tabela seguinte apresentam-se as cores características de alguns catiões metálicos durante o processo 
de desexcitação eletrónica, observadas no teste de chama. 
 
Catião Cor da chama 
Cálcio Cor de laranja 
Cobre(II) Azul-esverdeado 
Magnésio Branco 
Sódio Amarelo 
 
Durante a realização do teste da chama a uma amostra, foi possível identificar uma cor esverdeada. 
Selecione a opção que pode identificar o sal presente na amostra em estudo. 
(A) 
2MgC (B) 2CaC (C) NaC (D) 2CuC 
 
3. Considere os espetros atómicos apresentados no quadro seguinte. 
 
(I) 
(II) 
(III) 
(IV) 
 
 
 
Eu e a Química 10 
 
 
3.1. Selecione um espetro de absorção e outro de emissão relativos ao mesmo elemento químico. 
 
3.2. Considere as riscas espetrais do espetro do átomo de hidrogénio, na zona do visível. 
 
 
 
3.2.1. Coloque por ordem crescente a energia de um fotão correspondente às zonas do visível, 
ultravioleta, e infravermelho e compare qualitativamente a frequência dessas radiações. 
 
3.2.1. Os valores das energias das radiações envolvidas nas transições eletrónicas relativas às riscas 
R3 e R4 são 
194,1 10 J− e 193,0 10 J− , respetivamente. 
Calcule a energia do fotão emitido quando o eletrão do átomo de hidrogénio transita do nível n = 4 
para o nível n = 3. 
Comece por identificar as transições eletrónicas correspondentes às duas riscas. 
 
Grupo IV 
O modelo atómico de Bohr previa a existência de níveis bem definidos para os eletrões 
nos átomos. Com o modelo quântico ou modelo da nuvem eletrónica, admite-se que os 
eletrões se distribuem, ainda, por subníveis e orbitais. 
 
1. Tendo por base a figura, das seguintes afirmações selecione a verdadeira. 
(A) Cada um dos pontos representa um dos eletrões do átomo. 
(B) A zona identificada por II corresponde a uma maior probabilidade de encontrar 
o eletrão. 
(C) A zona identificada por I corresponde a uma maior probabilidade de encontrar 
o eletrão. 
(D) A zona identificada por I corresponde ao núcleo do átomo. 
 
2. De acordo com o modelo da nuvem eletrónica, os oito eletrões do átomo oxigénio encontram-se distribuídos 
por orbitais em volta do núcleo, cuja distância ao núcleo está relacionada com o nível energético a que 
pertencem, segundo a configuração eletrónica 2 2 41 2 2s s p . 
 
2.1. Selecione a opção que contém os termos que completam corretamente a frase seguinte, relativamente 
aos átomos polieletrónicos. 
Os eletrões que ocupam o primeiro nível energético exigem uma _______ energia de remoção 
eletrónica devido ao ______ efeito atrativo entre os eletrões e o núcleo. 
(A) … menor … maior … 
(B) … maior … maior … 
(C) ... menor … menor … 
(D) … maior … menor … 
 
Modelo da nuvem 
eletrónica 
 
 
 
Eu e a Química 10 
 
 
2.2. Considereos valores das energias de remoção referentes ao átomo de oxigénio. 
Energias de remoção / MJ mol–1 1,31 3,12 52,6 
Indique o valor da energia de remoção referente a um eletrão do subnível 1s e apresente o resultado em 
J/eletrão. 
3. Considere as seguintes configurações eletrónicas. 
(I) 2 1 51 2 2s s p (II) 
2 3 1 1 11 2 2 2 2x y zs s p p p 
Selecione a opção que indica o princípio não respeitado, quando se pretende escrever a configuração 
eletrónica no estado fundamental, nas configurações (I) e (II), respetivamente. 
(A) Princípio da Construção e Regra de Hund. 
(B) Regra de Hund e Princípio da Construção. 
(C) Princípio de Exclusão de Pauli e Regra de Hund. 
(D) Princípio da Construção e Princípio de Exclusão de Pauli. 
 
4. Os subníveis de energia admitem várias orientações e formas possíveis para o movimento do eletrão no 
espaço. 
Classifique, quanto à forma, as orbitais 2s e 2p e justifique o facto de as orbitais 2p serem designadas por 
orbitais degeneradas. 
 
Grupo V 
Considere a seguinte informação. 
 
A Tabela Periódica dos elementos químicos tem por base a disposição sistemática dos elementos químicos, 
na forma de uma tabela, em função das suas propriedades, e deve-se ao contributo de vários cientistas. Com 
John Newlands, os elementos químicos encontravam-se organizados em conjuntos de oito, segundo linhas 
horizontais, verificando-se a repetição das propriedades químicas do primeiro elemento em relação ao oitavo, 
do segundo relativamente ao nono e assim sucessivamente. Dmitri Mendeleev organizou os elementos por 
ordem crescente das massas atómicas, distribuindo-os em oito colunas e doze linhas, enquanto a 
periodicidade dos elementos em função do número atómico foi proposta por Henry Moseley. Atualmente, a 
TP é constituída por 118 elementos, organizados em 18 grupos e 7 períodos. 
1. A partir da informação presente no texto, selecione a afirmação verdadeira. 
(A) A proposta de Mendeleev dispunha os elementos químicos por ordem crescente dos números atómicos. 
(B) O esquema periódico dos elementos químicos proposto por Moseley previa a organização dos 
elementos por ordem crescente do número atómico. 
(C) A Tabela Periódica proposta por Newlands dispunha os elementos químicos por ordem crescente da 
massa atómica. 
(D) Segundo a proposta de Meyer, os elementos químicos estavam organizados por ordem crescente do 
número atómico. 
 
 
 
Eu e a Química 10 
 
 
2. Considere os átomos dos elementos sódio, 
11Na , cloro, 17 C , e néon, 10Ne . 
2.1. A partir das configurações eletrónicas do sódio e do cloro, justifique o facto de o cloro apresentar uma 
maior energia de ionização que o sódio. 
 
2.2. O sódio pertence ao grupo 1 da Tabela Periódica. 
Explique como varia o raio atómico ao longo deste grupo e indique o tipo de iões que os átomos deste 
elemento tendem a formar. 
 
2.3. Das seguintes afirmações selecione a verdadeira. 
(A) O néon possui uma baixa reatividade por apresentar seis eletrões no último nível. 
(B) O néon possui uma baixa reatividade por apresentar uma configuração eletrónica quimicamente 
estável. 
(C) O néon possui uma elevada reatividade por apresentar uma configuração eletrónica quimicamente 
estável. 
(D) O néon possui uma elevada reatividade por apresentar seis eletrões no último subnível. 
 
3. Algumas propriedades físicas das substâncias elementares podem ser determinadas experimentalmente. 
Com o objetivo de comprovar a natureza do material que constitui uma esfera metálica, um grupo de alunos 
realizou uma atividade laboratorial, usando a técnica da picnometria. 
A figura seguinte mostra os resultados das medições das massas necessárias para efetuar os cálculos. 
 
Na tabela seguinte apresentam-se os valores das densidades relativas de dois metais e uma liga metálica, 
determinados à temperatura a que foi realizada esta atividade. 
Metais e liga metálica Alumínio Cobre Aço 
Densidade relativa 2,70 8,96 7,75-8,05 
 
Tendo em conta os valores da tabela, identifique o possível metal que constitui a esfera. 
 
 
FIM 
 
 
Eu e a Química 10 
 
 
 
– COTAÇÕES – 
 
Grupo 
Item 
Cotação (em pontos) 
I 
1. 2.1. 2.2. 
 
24 8 8 8 
II 
1. 2. 3. 
 
32 8 12 12 
III 
1. 2. 3.1. 3.2.1. 3.2.2. 
44 8 8 8 8 12 
IV 
1. 2.1. 2.2. 3. 4. 
48 8 8 12 8 12 
V 
1. 2.1. 2.2. 2.3. 3. 
52 8 12 12 8 12 
TOTAL 
 
200