Prévia do material em texto
1 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com 1- (UFRJ) Um professor decidiu decorar seu laboratório com um “relógio de Química” no qual, no lugar das horas, estivessem alguns elementos, dispostos de acordo com seus respectivos números atômicos, como mostra a figura ao lado. Indique a hora que o relógio do professor marca quando: a) o ponteiro dos minutos aponta para o elemento de menor número atômico e o ponteiro das horas aponta para o elemento mais eletronegativo. b) o ponteiro dos minutos aponta para o metal alcalinoterroso de menor raio atômico e o ponteiro das horas aponta para o gás nobre do segundo período. 2- (UFRJ) Considere as espécies químicas apresentadas a seguir: S2- ; Ar ; Fe3+ ; Ca2+ ; Al3+ ; Cl- a) Identifique, com o auxilio da tabela periódica, as espécies isoeletrônicas, apresentando-as em ordem decrescente de raio. b) Identifique, dentre as espécies químicas cujos elementos pertencem ao terceiro período, aquela que apresenta o menor potencial de ionização. Justifique sua resposta. 3- (UFMG) A maioria dos elementos químicos são metais. Comparando-se as características de metais e de não metais situados em um mesmo período da tabela periódica, é correto afirmar que os átomos de metais têm: a) menores tamanhos. b) maior eletronegatividade. c) menor número de elétrons de valência. d) maiores energias de ionização. 4- (Fatec – SP) Os elementos cloro (Z = 17) e iodo (Z = 53) pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica. Assim, átomos neutros desses elementos apresentam igual: I. número de prótons; II. número de elétrons na camada de valência; III. eletronegatividade. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II, apenas. c) III, apenas. d) I e II, apenas. e) II e III, apenas. 5- (UERJ) Os metais formam um grupo de elementos químicos que apresentam algumas propriedades diferentes, dentre elas o raio atômico. Essa diferença está associada à configuração eletrônica de cada um. A ordenação crescente dos metais pertencentes ao terceiro período da tabela periódica, em relação a seus respectivos raios atômicos, está apontada em: Videoaula https://www.youtube.com/c/olharquimico http://www.olharquimico.com/ https://www.youtube.com/c/olharquimico 2 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com a) alumínio, magnésio e sódio. b) sódio, magnésio e alumínio. c) magnésio, sódio e alumínio. d) alumínio, sódio e magnésio. 6- (UFRGS – RS) Considerando a posição dos elementos na Tabela Periódica e as tendências apresentadas por suas propriedades periódicas, pode-se afirmar que: a) um átomo de halogênio do 4º período apresenta menor energia de ionização do que um átomo de calcogênio do mesmo período. b) um metal alcalinoterroso do 3º período apresenta menor raio atômico do que um metal do 5º período e do mesmo grupo. c) um átomo de gás nobre do 2º período tem maior raio atômico do que um átomo de gás nobre do 6º período. d) um átomo de ametal do grupo 14 é mais eletronegativo do que um átomo de ametal do grupo 16, no mesmo período. e) um átomo de metal do grupo 15 é mais eletropositivo do que um átomo de metal do grupo 1, no mesmo período. 7- (UFRGS – RS) X, Y e Z representam três elementos da Tabela Periódica que têm raios, em nanômetros (nm): X: 0,0080 nm, Y: 0,123 nm e Z: 0,157 nm (1 nm = 10-9 m). Esses elementos podem ser, respectivamente: a) Li, Be e Na b) Li, Na e Be c) Na, Be e Li d) Na, Li e Be e) Be, Li e Na 8- (UFRGS – RS) Assinale a alternativa que indica a ordem crescente dos raios atômicos. a) 55Cs < 37Rb < 19K < 11Na < 3Li b) 55Cs < 3Li < 37Rb < 11Na < 19K c) 19K < 37Rb < 11Na < 55Cs < 3Li d) 3Li < 55Cs < 11Na < 37Rb < 19K e) 3Li < 11Na < 19K < 37Rb < 55Cs 9- (UFRN) Comparando-se os átomos dos elementos químicos N, P e K, presentes no fertilizante NPK, pode-se afirmar: a) O raio atômico do N é maior que o do P. b) O elemento P possui energia de ionização menor que a do elemento K. c) O K possui maior raio atômico. d) O elemento N apresenta a menor energia de ionização. 10- (PUC – MG) Consultando a tabela periódica, assinale a opção em que os átomos a seguir estejam apresentados em ordem crescente de eletronegatividade: B, C, N, O, Al. a) N < C < B < O < Al b) O < N < C < B < Al c) Al < B < C < N < O d) B < Al < C < O < N http://www.olharquimico.com/ 3 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com 11- (UFPE) A eletronegatividade e o raio atômico dos elementos são duas propriedades periódicas, e, portanto importantes para a previsão das características químicas dos compostos. Os primeiros cinco elementos do grupo 2 (metais alcalinoterrosos) são: Be, Mg, Ca, Sr e Ba, em ordem crescente do número atômico. Com o aumento do número atômico ao longo do grupo, podemos afirmar que: a) a eletronegatividade e o raio atômico crescem. b) a eletronegatividade cresce e o raio atômico decresce. c) a eletronegatividade e o raio atômico decrescem. d) a eletronegatividade decresce e o raio atômico cresce. e) a eletronegatividade se mantém, enquanto o raio atômico cresce. 12- (CEFET – MG) A transformação Al+ (g) + energia → Al2+ (g) + e- refere-se à propriedade periódica denominada: a) eletroafinidade. b) eletropositividade. c) eletronegatividade. d) afinidade eletrônica. e) energia de ionização. 13- (UEL – PR) Em qual das transformações a seguir, no sentido indicado, a energia envolvida mede o chamado “potencial de ionização”? a) Cl (g) + 1e- → Cl2 (g) b) 2 Cl (g) → Cl2 (g) c) H2 (aq) + OH- (aq) → H2O d) Na (g) → Na+ (g) + 1e- e) H2 (aq) + 1e- → 1 2 H2 (g) 14- (UFPA) Sobre o processo de ionização de um átomo A, mostrado abaixo, são feitas as seguintes afirmativas: A (g) + energia → A+ (g) + e- I. A energia de ionização aumenta à medida que o raio atômico diminui; sendo assim, é necessária uma quantidade de energia maior para remover elétrons de átomos menores. II. O cátion formado possui um raio maior que o raio do átomo, pelo fato de a perda do elétron deixar o átomo carregado mais positivamente e assim diminuir a atração entre os elétrons resultantes e o núcleo, o que promove a expansão da nuvem eletrônica. III. A primeira energia de ionização é sempre a maior e, consequentemente, a remoção de elétrons sucessivos do mesmo átomo se torna mais fácil. IV. A energia de ionização em átomos localizados no mesmo período da tabela periódica aumenta no mesmo sentido do aumento da carga nuclear. Estão corretas as afirmativas: a) I e III. b) II e IV. c) II e III. d) I e IV. http://www.olharquimico.com/ 4 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com GABARITO, RESOLUÇÃO E COMENTÁRIOS 3. c; 4. b; 5. a; 6. b; 7. e; 8. e; 9. c; 10. c; 11. d; 12. e; 13. d; 14. d. COMENTÁRIO GERAL As propriedades periódicas apresentam um comportamento previsível à medida que observamos os períodos da Tabela Periódica, seguindo a ordem crescente ou decrescente do número atômico dos elementos químicos presentes nela. RESOLUÇÕES 1. a) 09h05 ou 21h05. COMENTÁRIO Em um relógio com ponteiros (analógico), o ponteiro que indica as horas é o menor e o que indica os minutos é o maior. Analisando o relógio: o elemento químico de menor número atômico é o H (Z = 1), que no relógio indica 5 minutos; o elemento químico mais eletronegativo é o F (Flúor), que no relógio indica 9 horas ou 21 horas.b) 10h20 ou 22h20 COMENTÁRIO Analisando o relógio: o metal alcalinoterroso (Família 2) de menor raio atômico é o Be (Berílio), que no relógio indica 20 minutos. o gás nobre (Família 18 ou 8A) do segundo período é o Ne (Neônio), que no relógio indica 10 horas ou 22 horas. 2. a) As espécies isoeletrônicas são: S2-, Ar, Ca2+ e Cl- A ordem decrescente de raio atômico é: S2- > Cl- > Ar > Ca2+ COMENTÁRIO As espécies isoeletrônicas são átomos ou íons que apresentam o mesmo número de elétrons. Videoaula https://www.youtube.com/c/olharquimico http://www.olharquimico.com/ https://www.youtube.com/c/olharquimico 5 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com Após consultar os números atômicos dos elementos químicos, na Tabela Periódica, têm-se: S (Z = 16); Ar (Z = 18); Fe (Z = 26); Ca (Z = 20); Al (Z = 13) e Cl (Z = 17). Em seguida, basta calcular o número de elétrons para descobrir as espécies isoeletrônicas. Observe: 16S2- = 18 e- 18Ar = 18 e- 26Fe3+ = 23 e- 20Ca2+ = 18 e- 13Al3+ = 10 e- 17Cl- = 18 e- Como você pode observar as espécies destacadas em negrito possuem 18 elétrons, logo são isoeletrônicas! Para colocar em ordem decrescente de raio atômico é necessário conhecer que: o raio atômico é uma propriedade periódica relacionada ao tamanho do átomo; quanto maior o número de camadas eletrônicas de um átomo, maior será o tamanho do átomo; quando o número de camadas for igual, quanto maior for o número de prótons (carga nuclear), maior será a atração do núcleo sobre a eletrosfera e, consequentemente, menor será o raio atômico. Genericamente: De posse desses conhecimentos, basta organizar as espécies isoeletrônicas, considerando os átomos dos quais foram originadas, observando as camadas existentes e o número de prótons (carga nuclear) e não o número de elétrons! Em ordem decrescente, ou seja, do maior raio atômico para o menor raio atômico será: 16S2- = 16 prótons e 3 camadas; 17Cl- = 17 prótons e 3 camadas; 18Ar = 18 prótons e 3 camadas; 20Ca2+ = 20 prótons e 3 camadas. b) S2-, pelo fato de ter o maior raio atômico, fazendo com que o potencial de ionização seja menor. COMENTÁRIO As espécies químicas apresentadas cujos elementos químicos pertencem ao terceiro período são: Al3+, S2-, Cl- e Ar. AUMENTO DO RAIO ATÔMICO Tabela Periódica A U M E N T O D O R A IO A T Ô M IC O http://www.olharquimico.com/ 6 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com O potencial de ionização ou energia de ionização (E.I) é a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. Esse tipo de energia é uma propriedade periódica que depende do raio atômico. Sabe-se experimentalmente que: Quanto menor for o raio atômico, maior será a primeira energia de ionização. Genericamente: Como o S2- tem o maior raio atômico, consequentemente terá o menor potencial de ionização! 3. c COMENTÁRIO A maioria dos elementos químicos metálicos possuem em sua camada de valência (última camada) 1, 2, ou 3 elétrons. Alguns elementos metálicos possuem mais elétrons, mas são poucos os que se encontram nessa condição. Já os ametais possuem 4, 5, 6 e 7elétrons em sua camada de valência. 4. b COMENTÁRIO O cloro e o iodo pertencem à família dos halogênios (Família 17). Ambos possuem 7 elétrons na camada de valência. O cloro é mais eletronegativo que o iodo. O número de prótons do cloro é 17 e o número de prótons do iodo é 53. 5. a COMENTÁRIO Observe que os elementos químicos que aparecem em cada alternativa são os mesmos: alumínio, magnésio e sódio. Todos são do terceiro período da Tabela Periódica, logo possuem o mesmo número de camadas. AUMENTO DA E.I A U M E N T O D A E .I Tabela Periódica http://www.olharquimico.com/ 7 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com Nesse caso, o número de prótons (carga nuclear) será a condição que determinará o raio atômico (tamanho do átomo). Quanto mais prótons, maior será a atração do núcleo sobre a eletrosfera e, consequentemente, menor será o raio atômico. Após consultar os números atômicos dos elementos químicos, na Tabela Periódica, têm-se em ordem crescente (menor para o maior) de raio atômico: 13Al = 13 prótons; 12Mg = 12 prótons; 11Na = 11 prótons. Lembre-se que genericamente: 6. b COMENTÁRIO a) Afirmativa incorreta. Comparando calcogênios com halogênios e sendo os elementos químicos do mesmo período, sempre os halogênios terão maior energia de ionização (E.I). b) Afirmativa correta. O metal alcalinoterroso do 3º período possui 3 camadas, enquanto o metal alcalinoterroso do 5º período possui 5 camadas. Então, o metal alcalinoterroso do 3º período apresenta menor raio atômico. c) Afirmativa incorreta. O gás nobre do 2º período possui 2 camadas, enquanto o gás nobre do 6º período possui 6 camadas. Então, o gás nobre do 2º período tem menor raio atômico. d) Afirmativa incorreta. Como ambos estão no mesmo período, o ametal do grupo 16 é o mais eletronegativo, porque o seu raio atômico é menor, permitindo ao núcleo atrair, com maior intensidade, os elétrons numa ligação. e) Afirmativa incorreta. Como ambos estão no mesmo período, o metal do grupo 1 é o mais eletropositivo, porque o seu raio atômico é maior, dificultando o núcleo de atrair os elétrons numa ligação. A eletropositividade é uma propriedade periódica inversa a eletronegatividade. AUMENTO DO RAIO ATÔMICO Tabela Periódica A U M E N T O D O R A IO A T Ô M IC O http://www.olharquimico.com/ 8 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com 7. e COMENTÁRIO Observe que os elementos químicos que aparecem em cada alternativa são os mesmos: Li, Be e Na. Após consultar a posição desses elementos químicos na Tabela Periódica, têm-se: Li = Família 1 e 2º período; Be = Família 2 e 2º período; Na = Família 1 e 3º período. Dessa forma, para enxergar com mais facilidade o raio atômico, podemos usar a representação a seguir: Assim, seguindo a ordem da representação anterior, têm-se: Logo, X = Be, Y = Li e Z = Na 8. e COMENTÁRIO Observe que os elementos químicos que aparecem em cada alternativa são os mesmos e que pertencem a Família 1. Em uma mesma família o raio atômico aumenta de cima para baixo, porque o número de camadas aumenta. AUMENTO DO RAIO ATÔMICO Li Be Na A U M E N T O D O R A IO A T Ô M IC O AUMENTO DO RAIO ATÔMICO Y = 0,123 X = 0,0080 Z = 0,157 A U M E N T O D O R A IO A T Ô M IC O http://www.olharquimico.com/ 9 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com 9. c COMENTÁRIO a) Afirmativa incorreta. O elemento químico N possui 2 camadas, enquanto o elemento químico P possui 3 camadas, então o raio atômico de N é menor. b) Afirmativa incorreta. Quanto menor o raio atômico, maior será a energia de ionização. O elemento químico P (3 camadas) tem raio atômico menor que K (4 camadas). c) Afirmativa correta. O elemento químico K têm 4 camadas, P têm 3 camadas e N têm 2 camadas. d) Afirmativa incorreta. O elemento químico N possui maior energia de ionização, pelo fato de ter o raio atômico menor que P e K. 10. c COMENTÁRIO A eletronegatividade é a capacidade com que um átomo atrai elétrons em uma ligação. Genericamente: Observe que os elementos químicos que aparecem em cada alternativa são os mesmos. Consultandoa Tabela Periódica, tem-se: Logo a eletronegatividade cresce na seguinte ordem: Al < B < C < N < O AUMENTO DA ELETRONEGATIVIDADE Tabela Periódica A U M E N T O D A E L E T R O N E G A T IV ID A D E AUMENTO DA ELETRONEGATIVIDADE B C N O Al A U M E N T O D A E L E T R O N E G A T IV ID A D E http://www.olharquimico.com/ 10 Olhar Químico Prof. Romeu A. Nelo. Química Propriedades periódicas olharquimico.com 11. d COMENTÁRIO Com o aumento do número atômico ao longo do grupo (família) a eletronegatividade diminui (decresce) e o raio atômico cresce. 12. e COMENTÁRIO A energia de ionização (E.I), também conhecida como potencial de ionização é a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. Genericamente, têm-se: X (g) + energia → X+ (g) + e- 13. d COMENTÁRIO Utilizar o mesmo conceito da questão 12 . Rever também a questão 2. b! 14. d COMENTÁRIO I. Afirmativa correta. Quando o raio atômico é menor, maior será a força dos prótons (núcleo atômico) sobre os elétrons e assim, maior será a energia de ionização para remover os elétrons. II. Afirmativa incorreta. O cátion sempre possui raio atômico menor e o átomo que origina o cátion terá raio atômico maior. Isso ocorre porque o cátion terá o número de elétrons menor, sendo os elétrons atraídos pelo mesmo número de prótons. O átomo que origina o cátion fica carregado positivamente e sua nuvem eletrônica diminui. III. Afirmativa incorreta. A primeira energia de ionização é sempre menor. À medida que os elétrons são arrancados, o núcleo atômico atrai mais fortemente os elétrons restantes e consequentemente, aumenta a energia de ionização (E.I) para arrancar o próximo elétron, tornando cada vez mais difícil a remoção dos próximos elétrons. IV. Afirmativa correta. Os elementos de um mesmo período da Tabela Periódica possuem o mesmo número de camadas eletrônicas. Quanto maior a carga nuclear, menor será o raio atômico, aumentando a energia de ionização (E.I). http://www.olharquimico.com/