Prévia do material em texto
QUÍMICA – FRENTE 11002 ATIVIDADE 3 Classifcaaço periidica dos elementos 5 A tabela periódica dos elementos permitiu a previsão de elementos até então desconhecidos. Mendeleiev chegou a fazer previsões (posteriormente confirmadas) das proprieda- des físicas e químicas de alguns elementos que vieram a ser descobertos mais tarde. Acerca disso, considere a seguinte tabela: Elemento A Elemento B Número atômico (Z) 5 14 Raio atômico (r/pm) 83 117 Energia de ionização (I1/kJ mol –1) E(g) → E+(g) + e– 801 787 Eletronegatividade de Pauling 2,04 1,90 Dadas as propriedades dos elementos A e B, na tabela apre- sentada, seguindo o raciocínio de Mendeleiev, assinale a al- ternativa correta sobre o elemento de número atômico 13. A O seu raio atômico é maior que 117 pm. B A sua energia de ionização é maior que 801 kJ mol–1. C A sua energia de ionização é maior que 787 kJ mol–1, po- rém menor que 801 kJ mol–1. D O seu raio atômico é maior que 83 pm, porém menor que 117 pm. E A sua eletronegatividade é maior que 2,04. 6 Os gráficos I e II estão representando aleatoriamente os sete elementos químicos representativos do terceiro período e do quinto período da tabela periódica, respectivamente, sem os gases nobres. O gráfico I mostra o tamanho dos áto- mos, e o gráfico II mostra a energia de ionização dos átomos. En er gi a de io ni za çã o M T Z Y Elementos D G H 1100 1000 900 800 700 600 500 400Ta m an ho d o át om o M T Z Y Elementos Gráfico IIGráfico I D G H 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 Consultando a tabela periódica e comparando os gráficos I e II, é correto afirmar que estão na mesma família ou grupo somente: A os átomos da posição Y nos gráficos I e II. B os átomos da posição T nos gráficos I e II. C os átomos da posição Z nos gráficos I e II. D os átomos das posições M e D nos gráficos I e II. E os átomos das posições G e H nos gráficos I e II. 7 A tabela periódica classifica os elementos químicos em pe- ríodos (faixas horizontais) e grupos (faixas verticais). Essa clas- sificação mostra que elementos químicos podem apresentar propriedades físicas e químicas similares ou completamente diferentes em função de sua localização na tabela periódica. Uma observação mais detalhada da charge, se inclinada a 90° à direita, permite remeter a uma tabela periódica, pois indiví- duos que fazem uso de celular apresentam comportamentos diferentes em relação ao indivíduo que está lendo o livro. De acordo com a imagem, foram atribuídas algumas letras escolhidas arbitrariamente, mas que não correspondem aos símbolos dos elementos químicos na tabela periódica. Sobre os conhecimentos acerca da classificação e proprieda- de periódica dos elementos e em consonância com a ima- gem, assinale a alternativa correta. A Se os indivíduos designados pelas letras A e X represen- tam, respectivamente, Ca (Z = 20) e Se (Z = 38), então o número de elétrons na camada de valência é diferente para os dois elementos químicos. B Se o indivíduo designado pela letra F, que está lendo o livro, também faz uso de celular, então este elemento comporta-se como um gás nobre. C Se os indivíduos designados pelas letras G e D represen- tam, respectivamente, Cl (Z = 17) e Br (Z = 35), então D é maior e possui menor eletronegatividade que G. D Se os indivíduos designados pelas letras M e P represen- tam, respectivamente, Cr (Z = 24) e Mn (Z = 25), então o número de elétrons na camada de valência é o mesmo para os dois elementos químicos. E Se os indivíduos designados pelas letras J e Y represen- tam, respectivamente, Sn (Z = 50) e Sb (Z = 51), então J é menor e possui menor eletropositividade que Y. 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA QUÍMICA – FRENTE 1 ATIVIDADE 3 Classifcaaço periidica dos elementos 1003 8 O gálio (Ga) é um metal com baixíssimo ponto de fusão (29,8°). O cromo (Cr) é um metal usado em revestimentos para decoração e anticorrosão, e é um importante elemento constituinte de aços inoxidáveis. O potássio e o césio são me- tais altamente reativos. Assinale a alternativa que apresenta os átomos de césio, cro- mo, gálio e potássio na ordem crescente de tamanho. A Ga < Cr < K < Cs. B Cs < Cr < K < Ga. C Ga < K < Cr < Cs. D Cr < Cs < K < Ga. E Ga < Cs < Cr < K. 9 Considere os elementos K, Co, As e Br todos localizados no quarto período da Classificação Periódica. O elemento de maior densidade e o elemento mais eletronegativo são, respectivamente, A K e As. B Co e Br. C K e Br. D Co e As. E Co e K. 10 Em 1869, Mendeleiev ordenou os elementos em função de suas massas atômicas crescentes, respeitando suas pro- priedades químicas. O trabalho foi tão importante que ele chegou a prever a existência de elementos que ainda não haviam sido descobertos. Em um comunicado à imprensa no dia 30 de dezembro de 2015, a União Internacional de Quí- mica Pura e Aplicada (Iupac) e a União Internacional de Física Pura e Aplicada (Iupap) reconheceram oficialmente a existên- cia de quatro elementos químicos descobertos nos últimos anos. Os quatro novos elementos da Tabela Periódica foram produzidos artificialmente e denominados Nihonium (símbo- lo Nh e elemento 113), Moscovium (símbolo Mc e elemento 115), Tennessine (símbolo Ts e elemento 117), e Oganesson (símbolo Og e elemento 118). Com base na tabela periódica atual, é correto afirmar que: A A maior ou menor facilidade com que o átomo de um elemento perde elétrons é importante para determinar seu comportamento. A energia de ionização de um ele- mento é a energia necessária para remover um elétron do átomo desse elemento no estado gasoso, passando, assim, o átomo, para um estado de estabilidade. B A maioria dos elementos de transição possui caracterís- ticas semelhantes às dos outros metais, como condutibi- lidade térmica e elétrica e brilho, além de apresentarem ampla variação de dureza e de temperatura de fusão e ebulição. Os átomos dos elementos de transição geral- mente formam compostos coloridos e apresentam o elé- tron de maior energia no subnível f. C As propriedades periódicas estão relacionadas com a possibilidade de os átomos de um elemento interagirem com os átomos de outros elementos, causando modifi- cações em suas eletrosferas, o que significa que a ele- trosfera define o comportamento químico dos átomos. D Quando dois átomos estão ligados, há interação elétrica de atração entre os núcleos dos átomos e os elétrons da última camada de ambos. A eletropositividade está as- sociada à energia gerada a partir da saída de um elétron num átomo do elemento no estado gasoso. E Os constituintes dos blocos s e p são conhecidos, tam- bém, como elementos representativos, em função da similaridade entre muitas propriedades decorrentes do caráter regular das suas configurações eletrônicas. Os elementos representativos são os elementos cujo subní- vel de menor energia da distribuição eletrônica de seus átomos é s ou p. As questões selecionadas nesta seção são prioritariamente do Enem, mas questões de vestibulares diversos que apresentam caracterís- ticas semelhantes aos itens do referido exame também foram usadas como recurso para estudo. 1 Enem 2018 Na mitologia grega, Nióbia era a filha de Tânta- lo, dois personagens conhecidos pelo sofrimento. O elemento químico de número atômico (Z) igual a 41 tem propriedades químicas e físicas tão parecidas com as do elemento de núme- ro atômico 73 que chegaram a ser confundidos. Por isso, em homenagem a esses dois personagens da mitologia grega, foi conferido a esses elementos os nomes de nióbio (Z = 41) e tân- talo (Z = 73). Esses dois elementos químicos adquiriram grande importância econômica na metalurgia, na produção de super- condutores e em outras aplicações na indústria de ponta, exa- tamente pelas propriedades químicas e físicas comuns aos dois. KEAN, S. A colher que desaparece: e outras históriasreais de loucura, amor e morte a partir dos elementos químicos. Rio de Janeiro: Zahar, 2011 (adaptado). A importância econômica e tecnológica desses elementos, pela similaridade de suas propriedades químicas e físicas, deve-se a A terem elétrons no subnível ƒ. B serem elementos de transição interna. C pertencerem ao mesmo grupo na tabela periódica. D terem seus elétrons mais externos nos níveis 4 e 5, respectivamente. E estarem localizados na família dos alcalinos terrosos e alcalinos, respectivamente. 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA QUÍMICA – FRENTE 11004 ATIVIDADE 3 Classifcaaço periidica dos elementos EXTRAS 1 O subnível mais energético do átomo de um elemento é o 5p3, portanto, o seu número atômico e sua posição na tabela periódica serão, respectivamente: A 15, 3º período e coluna 5A. B 51, 5º período e coluna 5A. C 51, 3º período e coluna 3A. D 49, 5º período e coluna 3A. 2 O planeta B possui sua própria tabela periódica, sendo que uma parte dela está representada abaixo. As proprieda- des periódicas no planeta B seguem as mesmas tendências observadas na Terra. Com base nas informações anteriores, analise as proposições. I. O elemento Z possui raio atômico maior que Q. II. A ordem de eletronegatividade no segundo período é Z < A < D. III. O elemento L possui uma eletronegatividade maior que T. IV. O maior raio atômico, nessa parte da tabela periódica, é o de Q. V. O elemento X é menos eletronegativo que T. Assinale a alternativa correta. A Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. B Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. C Somente as afirmativas I, II, III e V são verdadeiras. D Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. E Somente a afirmativa IV é verdadeira. X T Z A D Q L Figura 1 3 A tabela periódica dos elementos químicos é uma das fer- ramentas mais úteis na Química. Por meio da tabela é pos- sível prever as propriedades químicas dos elementos e dos compostos formados por eles. Com relação aos elementos C, O e Si, analise as proposições. I. O átomo de oxigênio apresenta maior energia de ionização. II. O átomo de carbono apresenta o maior raio atômico. III. O átomo de silício é mais eletronegativo que o átomo de carbono. IV. O átomo de silício apresenta maior energia de ionização. V. O átomo de oxigênio apresenta o maior raio atômico. Assinale a alternativa correta. A Somente a afirmativa V é verdadeira. B Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. C Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. D Somente a afirmativa I é verdadeira. E Somente a afirmativa III é verdadeira. 4 Na tabela esquemática a seguir está apresentado o sentido de crescimento de uma propriedade periódica. Propriedade pe- riódica é aquela cujos valores para os diversos elementos cres- cem e decrescem em função do número atômico crescente. Assinale a propriedade que apresenta esse sentido de crescimento. A Eletronegatividade (exceto os gases nobres). B Eletropositividade (exceto os gases nobres). C Energia de ionização. D Densidade. E Volume atômico. 2 Marvel's Agent Carter é uma série de televisão que narra as aventuras de Peggy Carter lutando contra os vilões e o machismo da sociedade no final da década de 1940. Em um dos episódios, ao buscar um equipamento escondido em um laboratório, Vernon Masters, agente do FBI, encontra-o atrás de uma tabela periódica, conforme a imagem a seguir: (Fonte: Agent Carter, ABC) – 2015. A produção da série cometeu um erro de contexto ao utilizar uma tabela periódica com informações não disponíveis à época. Qual das alternativas a seguir corresponde ao equívoco? A A presença do hidrogênio como elemento do grupo IA é equivocada e deve ser evitada, pois não é um metal alcalino. B A posição do Frâncio (Fr) o coloca como o elemento quí- mico de maior eletronegatividade. C Apresenta incoerência quanto à posição do lantânio e actí- nio que fazem parte do bloco d da classificação periódica. D Apresenta incoerência quanto à presença de elementos transurânicos que não eram conhecidos na década de 1940 e 1950, como o seabórgio (Sg) e o darmstádio (Ds). E Os metais Ferro (26Fe), Cobalto (27Co), Níquel (28Ni), e Co- bre (29Cu), contrariam a distribuição pela Lei Periódica. 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA QUÍMICA – FRENTE 11004 ATIVIDADE 3 Classifcaaço periidica dos elementos EXTRAS 1 O subnível mais energético do átomo de um elemento é o 5p3, portanto, o seu número atômico e sua posição na tabela periódica serão, respectivamente: A 15, 3º período e coluna 5A. B 51, 5º período e coluna 5A. C 51, 3º período e coluna 3A. D 49, 5º período e coluna 3A. 2 O planeta B possui sua própria tabela periódica, sendo que uma parte dela está representada abaixo. As proprieda- des periódicas no planeta B seguem as mesmas tendências observadas na Terra. Com base nas informações anteriores, analise as proposições. I. O elemento Z possui raio atômico maior que Q. II. A ordem de eletronegatividade no segundo período é Z < A < D. III. O elemento L possui uma eletronegatividade maior que T. IV. O maior raio atômico, nessa parte da tabela periódica, é o de Q. V. O elemento X é menos eletronegativo que T. Assinale a alternativa correta. A Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. B Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. C Somente as afirmativas I, II, III e V são verdadeiras. D Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. E Somente a afirmativa IV é verdadeira. X T Z A D Q L Figura 1 3 A tabela periódica dos elementos químicos é uma das fer- ramentas mais úteis na Química. Por meio da tabela é pos- sível prever as propriedades químicas dos elementos e dos compostos formados por eles. Com relação aos elementos C, O e Si, analise as proposições. I. O átomo de oxigênio apresenta maior energia de ionização. II. O átomo de carbono apresenta o maior raio atômico. III. O átomo de silício é mais eletronegativo que o átomo de carbono. IV. O átomo de silício apresenta maior energia de ionização. V. O átomo de oxigênio apresenta o maior raio atômico. Assinale a alternativa correta. A Somente a afirmativa V é verdadeira. B Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. C Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. D Somente a afirmativa I é verdadeira. E Somente a afirmativa III é verdadeira. 4 Na tabela esquemática a seguir está apresentado o sentido de crescimento de uma propriedade periódica. Propriedade pe- riódica é aquela cujos valores para os diversos elementos cres- cem e decrescem em função do número atômico crescente. Assinale a propriedade que apresenta esse sentido de crescimento. A Eletronegatividade (exceto os gases nobres). B Eletropositividade (exceto os gases nobres). C Energia de ionização. D Densidade. E Volume atômico. 2 Marvel's Agent Carter é uma série de televisão que narra as aventuras de Peggy Carter lutando contra os vilões e o machismo da sociedade no final da década de 1940. Em um dos episódios, ao buscar um equipamento escondido em um laboratório, Vernon Masters, agente do FBI, encontra-o atrás de uma tabela periódica, conforme a imagem a seguir: (Fonte: Agent Carter, ABC) – 2015. A produção da série cometeu um erro de contexto ao utilizar uma tabela periódica com informações não disponíveis à época. Qual das alternativas a seguir corresponde ao equívoco? A A presença do hidrogênio como elemento do grupo IA é equivocada e deve ser evitada, pois não é um metal alcalino. B A posição do Frâncio (Fr) o coloca como o elemento quí- mico de maior eletronegatividade. C Apresenta incoerência quanto à posição do lantânio e actí- nio que fazem parte do bloco d da classificação periódica. D Apresenta incoerência quanto à presença de elementos transurânicos que não eram conhecidosna década de 1940 e 1950, como o seabórgio (Sg) e o darmstádio (Ds). E Os metais Ferro (26Fe), Cobalto (27Co), Níquel (28Ni), e Co- bre (29Cu), contrariam a distribuição pela Lei Periódica. 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA QUÍMICA – FRENTE 1 ATIVIDADE 1 As ligações químicas 1005 Química 4 e 5 ATIVIDADES C5 | H17 © Ssuaphoto | Dreamstime.com A tabela periódica atual traz 118 elementos químicos, entre naturais e artificiais (aqueles que são produzidos em labora- tório). Levando em conta essa pequena variedade de elementos químicos conhecidos, como podem existir milhões de com- postos distintos na Terra? Para responder a essa pergunta, estudaremos, nesta atividade, a forma como os átomos se ligam. As ligações químicas � Ligações químicas Gilbert Newton Lewis publicou um trabalho, em 1916, suge- rindo que as ligações químicas entre átomos deviam-se ao com- partilhamento de um par de elétrons entre eles. No mesmo ano, de forma independente, o alemão Walther Kossel lançou um estudo dizendo que os elétrons das camadas mais externas (ca- mada de valência) eram os responsáveis pela valência de um áto- mo (número de ligações que cada átomo deve realizar para ficar estável). Segundo o estudo de Kossel, átomos poderiam perder ou receber elétrons da camada de valência tornando-se, dessa forma, cátions e ânions que se atraem por força eletrostática. A regra do octeto Entre 1894 e 1900, foram descobertos os elementos co- nhecidos como gases nobres (hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio). Esse nome lhes foi atribuído porque eles eram considerados inertes, ou seja, gases que não formavam ligações químicas com outros átomos. Atualmente, os gases nobres reagem em condições específicas, formando algumas substâncias. Porém, ainda são encontrados na natureza de for- ma isolada. Associando-se essa observação à configuração eletrônica desses elementos, ou seja, ao fato de eles sempre apresenta- rem oito elétrons na última camada (exceto o gás hélio, que apresenta dois elétrons), Kossel e Lewis lançaram a hipótese de que os átomos, ao se unirem, procuram perder, ganhar ou compartilhar seus elétrons da camada de valência até adquirirem a configuração eletrônica de um gás nobre, ou seja, oito elétrons. Essa teoria ficou conhecida como regra do octeto. 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA 18 - OCTA+_QUI_F1-AT01A05.INDD / 22-10-2019 (10:07) / GUILHERME.SILVA / PDF GRAFICA Química – Frente 1 Atividades 4 e 5 - As ligações químicas