Atividade 9ano

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CEMEI FRANCISCO PORTELA
Nome: _________________________________________________________
Componente curricular: Ciências Turmas: ○ 901 / ○ 902 / ○ 903 
Professor: _______________________ 9º ano
1. A constituição da matéria
 Nas revistas em quadrinhos, os super-heróis têm diversos tipos de superpoder. Um deles é Roy Palmer, um professor de Física que desenvolve um cinto que lhe confere a habilidade de encolher e se transformar no super-herói Átomo.
[...] Igualmente surpreendentes são as dimensões deste super-herói: ele é do tamanho de um átomo. Isso quer dizer que se você o colocasse sobre o ponto deste “i”, não conseguiria distingui-lo dos mais de 500 bilhões de átomos que estão ao seu lado. [...] Assim sendo, Átomo consegue, de algum modo, comprimir mais de 70 mil trilhões de átomos que nós temos (um 7 seguido de 27 zeros, segundo o cálculo do Jefferson Laboratory nos Estados Unidos) no espaço ocupado por um único átomo...[...]. SCALITER, J. A ciência dos superpoderes: ficção e realidade sobre os poderes e proezas dos heróis, anti-heróis e vilões no universo dos quadrinhos. São Paulo: Cultrix, 2013. p. 123. TEMA 2 A constituição da matéria Nas revistas em quadrinhos, os super-heróis têm diversos tipos de superpoder. Um deles é Roy Palmer, um professor de Física que desenvolve um cinto que lhe confere a habilidade de encolher e se transformar no super-herói Átomo. 
Exercício:
1. Segundo o texto, se você tivesse o poder desse super-herói e pudesse encolher até ter o tamanho de um átomo, quantos de você caberiam no pingo de um “i”? 
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2. Por que o nome desse super-herói é Átomo? 
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Cientificamente, é impossível que esse super-herói tenha esse poder, mas seu nome é baseado em um conceito científico real: o átomo. O nome átomo é de origem grega e significa “indivisível”. Ele foi concebido pelos pensadores gregos Leucipo de Mileto (viveu no século V a.C.) e Demócrito de Abdera (cerca de 460-370 a.C.), que tentaram, por meio de conceitos, explicar a constituição da matéria. Eles partiram do princípio de que, se qualquer matéria fosse dividida em partes cada vez menores, chegaria um momento em que essas partes não poderiam mais ser divididas. Essas partes seriam os átomos.
2. Modelos Atômicos
- Modelo atual
 O modelo atômico de Rutherford-Bohr O físico dinamarquês Niels Bohr (1885-1962) trabalhou com J. J. Thomson na Universidade de Cambridge (1911) e com Rutherford na Universidade de Manchester (1913), ambas no Reino Unido. Em 1922, ganhou o Prêmio Nobel de Física por suas pesquisas e publicações sobre a estrutura do átomo. Bohr propôs um novo modelo atômico no qual os elétrons estariam presentes em órbitas circulares em volta do núcleo, complementando o de Rutherford. Segundo ele, os elétrons ocupam órbitas específicas ao redor do núcleo, com raios determinados. Em cada órbita, o elétron apresenta energia constante, sendo que as órbitas mais distantes do núcleo do átomo apresentam mais energia.
Assim, o modelo atômico de Rutherford-Bohr possui as seguintes características. 1 - O núcleo é a região onde se encontram os prótons – partículas subatômicas com carga positiva – e os nêutrons – partículas subatômicas sem cargas elétricas. O núcleo é milhares de vezes menor do que o átomo inteiro, mas é o local onde se concentra a maior parte da massa do átomo. 2 - A maior região do átomo é a eletrosfera, que fica ao redor do núcleo. Nela se encontram os elétrons – partículas subatômicas com cargas negativas. Os elétrons estão em constante movimento e geralmente são encontrados em camadas eletrônicas ou níveis de energia.
Nessa estrutura, os elétrons se movimentam entre essas camadas por meio do ganho e da perda de energia. Quando um átomo recebe energia, seus elétrons podem absorvê-la e passar para uma camada com nível maior de energia. Esse fenômeno é momentâneo, pois os elétrons retornam aos seus níveis de origem. Para que isso aconteça, eles liberam a energia antes absorvida, na forma de luz, por exemplo
3. Elemento químico e molécula
Desde a definição de átomo descrita por Dalton, foi possível definir elemento (químico) como um conjunto de átomos com características semelhantes. O elemento químico carbono, que compõe a grafita de um lápis, por exemplo, é formado por átomos do mesmo tipo. Se fizermos um pingo de “i” no caderno, teremos mais de 500 bilhões de átomos de carbono, cada um apresentando as mesmas propriedades que a grafita como um todo. Um pingo de “i” no caderno é constituído por átomos de carbono, os mesmos presentes na grafita do lápis.
No total, hoje em dia, existem 118 elementos químicos, parte deles produzida de forma artificial. Os elementos químicos são a forma mais simples da matéria e não podem ser quimicamente decompostos. Assim, como a grafita é formada somente por átomos do elemento químico carbono, podemos representar:
Já o gás oxigênio, presente no ar, é formado por dois átomos do elemento químico oxigênio, que juntos formam uma molécula de gás oxigênio. Foi o cientista italiano Lorenzo Amedeo Avogadro (1776-1856) que inicialmente utilizou o termo molécula para definir uma combinação de átomos. O gás carbônico é formado por moléculas compostas por um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio.
4. Algumas características dos átomos
Como vimos, existem diferentes elementos químicos. Cada um possui propriedades próprias, que conferem as características que observamos nos materiais que deles são formados, como a cor, a textura, a massa, entre outras. Os elementos químicos são caracterizados pela quantidade de prótons que apresentam em seu núcleo. Dessa maneira, átomos que possuem a mesma quantidade de prótons no núcleo são de um mesmo elemento químico. Por exemplo, qualquer átomo que possua 6 prótons em seu núcleo é um átomo do elemento químico carbono; assim como qualquer átomo que possua 1 próton em seu núcleo é um átomo do elemento químico hidrogênio. Denominamos número atômico, representado pela letra Z, o número de prótons (p) presentes nos átomos de um determinado elemento químico.
Vimos que o núcleo, onde estão os prótons e nêutrons, concentra a maior parte da massa do átomo. A massa dos elétrons é quase insignificante quando comparada à massa dessas outras partículas subatômicas. Assim, a somatória das quantidades de prótons (p) e nêutrons (n) é chamada de número de massa, representado pela letra A:
 
Um elemento químico deve ser representado de acordo com a notação a seguir:
 
Exercício:
3. Qual o objeto abaixo é constituído de ouro? E de prata? ________________________________________________________________________
4. O que lhe permitiu fazer essa classificação?
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5. Um átomo do elemento químico silício, amplamente utilizado para a produção de componentes eletrônicos, possui 14 prótons e 14 nêutrons em seu núcleo. O símbolo deste elemento químico é Si. Escreva no espaço abaixo a representação desse elemento químico, indicando o número atômico e o número de massa. 
	
6. Copie o texto a seguir substituindo o símbolo ~ pelas palavras da caixa. Cada palavra deve ser utilizada uma só vez.
 
Em resumo, podemos então descrever um átomo como apresentando um~central, que é pequeníssimo, mas que contém a maior parte da ~ do átomo e é circundado por uma enorme região extranuclear contendo ~ [...]. O núcleo contém prótons (carga ~) e nêutrons(carga ~). [...]
 RUSSEL, J. B. Química geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 2004. v. 1 p. 239.
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7. O oxigênio é o elemento químico mais abundante na crosta terrestre e um dos elementos essenciais à vida de animais e vegetais. Ele não apresenta cor, cheiro, nem gosto e foi identificado pela primeira vez em 1772 pelo químico Joseph Priestley. Observe a representação desse elemento químico.
 
Com base nessas informações, responda: 
a) Quais são, respectivamente, o número de massa e o número atômico do oxigênio? 
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b) Qual é o número de prótons que o oxigênio apresenta? 
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c) Qual é o número de nêutrons?
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8. Indique o número de prótons, nêutrons e elétrons que existem, respectivamente, no átomo de mercúrio  Hg 80200:
a) 80, 80, 200.
b) 80, 200, 80.
c) 80, 120, 80.
d) 200, 120, 200.
e) 200, 120, 80.
5. Tabela Periódica
 
Estudando a tabela periódica 
Antes de iniciarmos o estudo da tabela periódica, vamos analisar as informações presentes em cada célula.
	
Nessa classificação, os elementos dos grupos 1, 2 e 13 a 18 são chamados de elementos representativos, enquanto os elementos dos grupos 3 a 12 recebem o nome de elementos de transição. Os grupos em que os elementos representativos estão incluídos recebem também outros nomes, como mostra a tabela a seguir:
Observe que existem duas linhas na parte inferior da tabela da página anterior. Os elementos presentes nelas recebem o nome de elementos de transição interna, sendo chamados de lantanídeos os da primeira linha (pois vêm após o elemento químico lantânio) e de actinídeos os da segunda linha (pois vêm após o elemento químico actínio). Essas duas linhas estão localizadas, na verdade, nos 6º e 7º períodos, que são mais longos que os demais.
 Hidrogênio
 Por apresentar propriedades químicas peculiares, o hidrogênio (H), apesar de estar localizado na primeira coluna, não pertence a nenhum grupo da tabela periódica. Trata-se do elemento químico mais abundante do planeta, apresentando um único elétron em sua eletrosfera. Por esse motivo, está representado no grupo 1, mas não possui nenhuma das características dos demais elementos desse grupo. O cientista inglês Henry Cavendish (1731-1810) foi o primeiro a identificar e caracterizar o gás hidrogênio, que chamou de ar inflamável. O hidrogênio é empregado na indústria química, aeroespacial (como combustível para foguetes e ônibus espaciais, por exemplo), automotiva, entre outras.
Metais 
Os metais compreendem a maioria dos elementos da tabela periódica, sendo encontrados no estado sólido à temperatura ambiente, com exceção do elemento mercúrio, que é líquido a 25 °C. As principais características apresentadas pelos metais são:
• boa condutividade, tanto de calor quanto de eletricidade;
 • ductilidade (facilidade de serem transformados em fios) e maleabilidade (facilidade de serem transformados em lâminas);
• brilho característico; 
• altas temperaturas de fusão e ebulição;
 • alta densidade.
O metal alumínio (Al) apresenta grande maleabilidade. Por não sofrer corrosão facilmente, pode ser empregado na confecção de embalagens e de papel para embrulhar alimentos.
Não metais 
Os não metais estão localizados mais à direita da tabela periódica, ficando entre os metais e os gases nobres. Eles podem ser encontrados nos três estados físicos, à temperatura ambiente. Por exemplo, à temperatura ambiente, o oxigênio (O), é um gás, e o bromo (Br), líquido. As principais características apresentadas pelos não metais são: 
• má condutividade de calor e eletricidade;
 • falta de ductilidade e maleabilidade;
 • sem brilho característico; 
• temperaturas de fusão e ebulição variáveis;
 • densidade variável. 
Existe uma quantidade menor de elementos não metálicos, quando comparada à quantidade de metais, porém eles são os mais abundantes na natureza. Os organismos vivos são compostos, quase exclusivamente, de não metais. 
Alguns elementos químicos podem formar duas ou mais substâncias. O carbono, um não metal, é um deles. Dependendo da maneira como seus átomos se ligam uns aos outros, temos a grafite, utilizada em lápis e lapiseiras, ou o diamante. Ambos não são passíveis de deformação, ou seja, quebram com facilidade em pedaços menores.
Exercício:
9. Os sais minerais são importantes para a nutrição do corpo humano e têm diversas funções no nosso organismo. Magnésio, cálcio, zinco, selênio e enxofre são alguns dos elementos químicos que formam os sais minerais. O magnésio, por exemplo, atua diretamente em membranas celulares, afetando o relaxamento muscular.
Localize na tabela periódica os elementos químicos descritos no texto e faça o que se pede:
 a) Quais são os grupos e os períodos em que esses elementos se encontram? 
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b) Quais são seus números atômicos (Z) e de massa (A)?
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 c) Classifique esses elementos quanto ao caráter metálico.
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 d) Faça uma pesquisa e escreva quais alimentos são ricos em sais minerais.
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10. . De acordo com as dicas a seguir, identifique o elemento químico correspondente na tabela periódica.
a) Elemento que possui um único elétron. _____________________________
b) Faz parte do segundo período e do grupo 14. __________________________
c) Forma um gás importante para nossa respiração; faz parte do grupo 16. _________________________
d) Faz parte do sexto período e do grupo 11. ______________________________
e) Faz parte do quarto período e apresenta número atômico 20. ____________________________
 f) Possui 35 prótons. ____________________________________
11. O alumínio está presente em diversos utensílios com os quais temos contato em nosso cotidiano, como panelas, talheres, latas, portas e janelas. Ele também é muito usado na construção civil, nos transportes, nas embalagens, entre outros. 
O alumínio é extraído do minério bauxita na forma de óxido de alumínio (Al2O3 ), também chamado de alumina. O Brasil possui grande reserva de bauxita de alta qualidade, e as maiores reservas extrativistas estão presentes nos estados do Pará, de Goiás e Minas Gerais.
a) Qual é a diferença entre bauxita, alumina e alumínio? 
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b) Desenhe a célula da tabela periódica que contém os elementos químicos presentes na alumina, indicando e explicando cada detalhe. 
c) Os elementos químicos que formam a alumina são metais ou não metais? 
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d) Quais são as principais características dos metais? E dos não metais?
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6. Reações químicas 
Observe a seguir a atividade realizada por uma professora
Exercício:
12. Em sua opinião, por que a vela apagou?
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As transformações químicas acontecemtodo o tempo ao nosso redor e no corpo humano. Elas ocorrem quando preparamos alimentos, quando certos objetos enferrujam, quando fogos de artifício explodem e em muitas outras situações. 
Também chamadas de reações químicas, tais transformações são caracterizadas pela formação de novas substâncias pela interação entre outras substâncias. Vamos tomar como exemplo a ilustração anterior. Quando acendemos a vela, o pavio e a área da parafina próxima da chama reagem com o oxigênio do ar, formando, principalmente, gás carbônico e água. Esse é um exemplo de reação química. Ao colocar o copo sobre a vela, a reação continua acontecendo até que todo o gás oxigênio presente no interior do copo seja consumido. Quando ele acaba, a reação cessa, e a vela se apaga. 
Em uma reação química, as substâncias que reagem entre si são chamadas de reagentes, e a(s) nova(s) substância(s) formada(s), de produto(s). Vejamos como exemplo a reação de formação do gás carbônico, cujos reagentes são o carbono e o gás oxigênio. Observe.
Representações como a dessa reação química são chamadas de equações químicas. A seta, presente na equação, indica a direção em que a reação ocorre. Dessa maneira, a equação dada pode ser lida da seguinte maneira: um átomo de carbono (C) reage com uma molécula de gás oxigênio (O2 ), formando uma molécula de gás carbônico (CO2 ). Lembre-se de que uma molécula pode ser formada por átomos de um ou mais elementos químicos; nesse caso, dois átomos de oxigênio e um de carbono.
Em uma equação química, o estado físico em que uma substância se encontra também deve ser representado. Vamos retomar o exemplo da formação de gás carbônico.
Nessa reação, o carbono se encontra no estado sólido; por isso a letra “s” entre parênteses. Já o gás oxigênio e o gás carbônico estão no estado gasoso; por isso a letra “g” entre parênteses. Para substâncias no estado líquido, utiliza-se a letra “l”, e para substâncias que estejam em meio aquoso, utilizam-se as letras “aq”. 
Veja agora um exemplo de reação química que tem como produto a água.
Observe que, nesse caso, além das indicações de estado físico, temos um coeficiente, o número 2, antes da molécula de gás hidrogênio (2 H2 ). Ele indica o número de átomos ou moléculas que estão à sua frente. Dessa maneira, esse exemplo pode ser lido como: duas moléculas de gás hidrogênio (2 H2 ) reagem com uma molécula de gás oxigênio (O2 ), formando duas moléculas de água (2 H2O). Perceba que o coeficiente 1, que indicaria o envolvimento de uma molécula de gás oxigênio na reação, é omitido.
Exercício:
13. Quais são os estados físicos dos reagentes e dos produtos da reação de formação da água?
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Agora, vamos retomar o exemplo da vela. Veja a equação química que representa a queima da parafina. A molécula de parafina é formada por 22 átomos de carbono e 46 átomos de hidrogênio (C22H46). Assim:
Exercício
14. Escreva em seu caderno como pode ser lida a reação de queima da parafina mostrada.
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7. As reações químicas e suas leis 
Talvez você já tenha escutado uma famosa frase que diz: “Na natureza nada se cria, nada se forma, tudo se transforma”. Ela se refere aos resultados dos trabalhos do francês Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), um importante cientista relacionado à Química moderna. Mas o que ela quer dizer?
 Lavoisier realizou uma variedade de estudos, alguns deles envolvendo combustão. Utilizando sistemas fechados, em que não há troca de matéria com o meio, Lavoisier percebeu que a massa dos reagentes de uma reação química era sempre igual à massa dos produtos formados.
 Para entender melhor esse conceito, vamos retomar o exemplo da formação da água. Como vimos, ela pode ser obtida por meio de uma reação de combustão, como no exemplo da queima da parafina da vela. Sua formação sempre ocorre na seguinte proporção:
Note que a soma das massas dos reagentes é igual à massa do produto. Com base nos resultados de sua pesquisa, Lavoisier elaborou a lei da conservação de massas, que pode ser expressa da seguinte maneira:
Algum tempo depois o químico francês Joseph Louis Proust (1754-1826) elaborou uma lei, segundo a qual a composição elementar e as propriedades de uma substância química são sempre iguais, não importa a transformação química empregada para produzi-la. Ou seja, a proporção (em massa) dos elementos químicos que compõem a substância é sempre a mesma. Essa lei ficou conhecida como lei das proporções definidas. 
Vamos retomar o exemplo da formação da água. Segundo a lei da proporção definida, a água só pode ser formada com a mesma proporção (em massa).
8. Balanceamento de reações químicas 
Com base na lei estabelecida por Lavoisier, é possível concluir que a quantidade de átomos de cada elemento químico deve ser a mesma nos reagentes e nos produtos, em uma equação que representa uma reação química. Quando adequamos as quantidades de átomos de cada elemento químico, dizemos que a equação está balanceada. Existem diversas maneiras de realizar o balanceamento de uma equação química. Utilizaremos o balanceamento por tentativa. Para iniciar nosso estudo, vamos retomar a formação da água a partir da reação química do gás hidrogênio com o gás oxigênio. Para verificar se uma equação química está balanceada, é preciso ter certeza de que a quantidade de átomos de um elemento químico participante da reação seja a mesma, tanto no lado dos reagentes quanto no lado dos produtos. Um primeiro passo possível seria fazer um quadro com o resumo dessas informações. Assim, no caso da reação química citada:
Exercício:
15. Por que essa equação química não está balanceada?
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Perceba que foi possível balancear os átomos de oxigênio, mas os átomos do elemento químico hidrogênio foram desbalanceados. O próximo passo será balanceá-lo. Para isso, basta inserir o coeficiente dois antes do gás hidrogênio, um dos reagentes. Assim:
16. Essa equação química está balanceada? Faça o quadro de balanceamento em seu caderno e verifique.
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Agora, vamos realizar o balanceamento da reação de formação da cal (CaO), bastante utilizada na construção civil. Ela é obtida a partir do aquecimento do carbonato de cálcio (CaCO3 ). Quando uma reação química acontece na presença do calor, o símbolo (D) é utilizado sobre a seta. Veja.
Para balancear a equação, sugerimos começar pelo elemento químico que se encontra desbalanceado. Nesse caso, iniciaremos o balanceamento igualando a quantidade de átomos de carbono.
Com o balanceamento do oxigênio, acabamos realizando o balanceamento do cálcio. Podemos então dizer que essa equação química está balanceada, pois possui dois átomos de carbono, seis átomos de oxigênio e dois átomos de cálcio nos reagentes e a mesma quantidade de átomos desses elementos químicos no produto.
Exercício:
17. Realize o balanceamento das equações químicas a seguir. 
a) Reação de formação da água oxigenada (H2O2 ). 
 2 H2O + O → 2 H2O2 
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b) Reação de formação do grafite (C).
 2 CO2 → C(grafite) + O2
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 c) Reação de formação da amônia, utilizada como fertilizante (NH3 ).
 2 N2 + 3 H2 → 2 NH3 
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d) Reação de formação do sulfato de sódio (Na2 SO4 ) utilizado para fabricar o papelão.2 NaCl + H2SO4 → Na SO4(aq) + 4 HCl(aq)
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18. A fotossíntese é um processo realizado por vegetais, algas e algumas bactérias. A equação química a seguir representa, simplificadamente, o processo de fotossíntese.
a) Descreva em seu caderno como essa equação química pode ser lida. 
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b) Essa equação química está balanceada? Justifique sua resposta. Se necessário, monte um quadro de balanceamento em seu caderno.
CEMEI FRANCISCO PORTELA
Nome: _________________________________________________________
Componente curricular: Ciências Turmas: ○ 901 / ○ 902 / ○ 903 
Professor: _______________________ 9º ano
Atividade Avaliativa de Ciências – 1º bimestre
1. Observe as imagens a seguir:
 Todos os materiais são formados por matéria. Mas nem tudo que enxergamos é matéria. O que aparece nas imagens que pode ser visto e não é matéria?
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 2. A Química é a ciência que estuda as propriedades e as transformações que os materiais podem sofrer. Nas fotos do pneu sobre o asfalto (1) e do petróleo sendo extraído (4), podemos ver algum processo químico envolvido? 
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3. Considere que a água originada da fusão do gelo continue a receber energia térmica até alcançar a temperatura de 100º C. Explique, com suas palavras, o que vai acontecer com a água e como se comportam suas partículas, ao atingir essa temperatura.
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4. No nosso ambiente, observamos que a matéria sofre alterações de estado físico constantemente. A água é um exemplo. Observe o ciclo da água representado a seguir.
a) Que mudança de estado físico a água está sofrendo em 1 e 2? 
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b) Explique o que acontece com as partículas que formam a água durante essas mudanças
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5. Analise o gráfico e faça o que se pede.
a) Escreva a expressão a seguir que melhor descreve o que está no gráfico.
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 b) Que mudança de fase está ocorrendo em I e II indicado no gráfico? 
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c) Em que estado físico da matéria a água se encontra nas posições A, B e C, no gráfico? 
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d) Desenhe abaixo, o comportamento das partículas de água nos estados físicos representados por A, B e C.
6. Construa um esquema explicativo dos modelos atômicos de Dalton, Thomson, Bohr e Rutherford.
7. O elemento químico carbono, que compõe a grafita de um lápis, por exemplo, é formado por átomos do mesmo tipo. Observe a representação desse elemento.
Com base nessas informações, responda:6C12
 
a) Qual o nome do elemento químico representado na notação?
______________________________________________________________________________________
b) Qual seu número atômico e seu número de prótons?
______________________________________________________________________________________
c) Qual seu número de elétrons?
______________________________________________________________________________________
d) Qual a sua massa atômica?
______________________________________________________________________________________
e) Qual seu número de nêutrons?
______________________________________________________________________________________
8. Use a tabela periódica para completar a tabela a seguir.
Grupos dos elementos representativos:
	Grupo
	Nome do grupo
	Elementos químicos (símbolo)
	1
	Metais alcalinos
	Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
	2
	
	
	13
	
	
	14
	
	
	15
	
	
	16
	
	
	17
	
	
	18
	Gases nobres
	
9. Identifique na tabela periódica o elemento químico encontrado no grupo ou família 13 e no terceiro período.
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10. Vamos retomar o exemplo da formação da água. Segundo a lei da proporção definida, a água só pode ser formada com a mesma proporção (em massa).
Usando seus conhecimentos sobre reação química, responda:
a) Quais são as moléculas que representam as substâncias dos reagentes.
____________________________________________________________________________________
b) Quais é a molécula que representa a substância do produto.
______________________________________________________________________________________
c) Faça a representação da equação química segundo a lei das proporções definidas, usando 16g de H2.
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11. Realize o balanceamento das equações químicas a seguir. 
a) CO2 + H2O C6H12O6 + O2 
b) HCl + NaOH NaCl + H2O