Lista_Propriedades_Periódicas_GABARITO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS – UFMG 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS – ICEx 
Departamento de Química – Setor de Química Inorgânica 
Tópico C – Propriedades Atômicas e Tendências 
Periódicas – Química Geral 
 
 
Questão 01. Considere a seguinte tabela de energias de ionização (kJ mol-1). As letras não representam 
símbolos químicos dos elementos. 
Elemento 1ª Ei 2ª Ei 3ª Ei 4ª Ei 5ª Ei 
A (Na) 496 4562 6910 9543 13354 
B (Mg) 738 1451 7733 10541 13629 
C (Si) 789 1577 3232 4356 16091 
D (K) 419 3052 4420 5877 7975 
E (Br) 1140 2100 3500 4560 5760 
 
a) Qual destes elementos tem maior tendência para formar um cátion 2+? Justifique sua resposta. 
O átomo B tende a formar cátion 2+ devido ao menor valor de energia de ionização para ionizar os dois 
primeiros elétrons. 
b) Qual par de elementos deve pertencer ao mesmo grupo na classificação periódica? Nesse par, qual tem 
maior Z? Justifique sua resposta. 
Os átomos A e D devem pertencer ao mesmo grupo. Como os elétrons mais energéticos ocupam os mesmos 
subníveis, mas em níveis diferentes, o átomo D, que tem menores energias de ionização, deve apresentar 
maior número atômico. 
Questão 02. Escreva a configuração eletrônica completa para as espécies químicas abaixo e determine a 
carga nuclear efetiva para o elétron mais externo. A partir do valor de Zef calculado, coloque-os em ordem 
crescente de energia de ionização e justifique. 
a) S (999,2 kJ mol-1) b) Ni2+ (1.753,0 kJ mol-1) c) Ca (589,6 kJ mol-1) 
a - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 → Zef = 5,45 
b - 1s², 2s², 2p6, 3s², 3p6, 3d8 → Zef = 7,55 
c - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 → Zef = 2,85 
Ordem de ionização experimental: c < a < b. Baseando-se apenas nos valores de Zef, a ordem deveria ser: 
c < a < b. 
Questão 03. Explique por que a energia de ionização do potássio é menor do que a do sódio, ainda que a 
carga nuclear efetiva do sódio seja menor. 
K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 
Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 
O último elétron no K ocupa um nível eletrônico mais externo, portanto mais blindado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Propriedades atômicas e tendências periódicas 
1. Desenvolvimento da tabela periódica 
2. Classificação periódica dos elementos 
3. Variação periódica das propriedades físicas 
4. Energia de ionização, afinidade eletrônica e raio atômico/iônico 
5. Tendências periódicas 
Questão 04. Observe o desenho que mostra representações em escala de algumas espécies químicas 
monoatômicas. 
 
Leia as afirmativas abaixo e indique aquelas que considerar falsas ou verdadeiras. 
(F) O raio do Br- é maior do que o de Kr e o de Rb+, porque Br- é a espécie que tem mais camadas eletrônicas 
ocupadas. 
(V) O raio do Cl- é maior do que o de Ar e o de K+, porque o núcleo de Cl- é de menor carga positiva. 
(F) O raio do F- é maior do que o de Ne e o de Na+, porque F- é a espécie que tem menos elétrons. 
(F) O raio de F- é menor do que o de Cl- e o de Br-, porque F- é a espécie com o núcleo de menor raio. 
(F) O raio de Ne é menor do que o de Ar e o de Kr, porque Ne tem a menor repulsão entre os elétrons da 
última camada. 
Questão 05. Apresente a configuração eletrônica para cada uma das espécies abaixo e as classifique em 
paramagnética ou diamagnética. 
a) Co2+ e Ca2+ [Ar] 3d7 paramagnético; [Ar] diamagnético 
b) Ar e Cu2+ [Ne] 3s2 3p6 diamagnético; [Ar] 3d9 paramagnético 
c) Mn2+ e N3‒ [Ar] 3d5 paramagnético; [Ne] diamagnético 
Questão 06. Considere os seguintes elementos: P e Ni. 
a) Dê a configuração eletrônica completa e calcule a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo de 
cada um desses elementos. 
P - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 → Zef = 4,80 
Ni - 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d8 4s² → Zef = 4,05 
b) Considerando os valores de carga nuclear efetiva, indique qual elemento tem o maior valor de energia de 
ionização. Justifique sua resposta. (P: 1011,5 kJ mol-1; Ni 736,9 kJ mol-1) 
Utilizando apenas os valores de carga nuclear efetiva, P deveria ter maior energia de ionização do que Ni. 
Questão 07. As seguintes configurações de camadas de valência são possíveis para um átomo neutro. Qual 
é o elemento e qual é a configuração que representa o estado fundamental? 
 
(a) 
 
 4s 4p 4s 4p 
 
(c) (d) 
 
 
 4s 4p 4s 4p 
Letras C e D são estados fundamentais. 
 
 
 
 
 
 
(b) 
Questão 08. Organize os elementos dos seguintes conjuntos em ordem decrescente de raio atômico: 
 
a) lítio, carbono, flúor; Li > C > F 
b) escândio, vanádio, ferro; Sc > V > Fe 
c) ferro, rutênio, ósmio; Os > Ru> Fe 
d) iodo, bromo, cloro. I > Br > Cl 
 
Questão 09. Dê a configuração eletrônica de um átomo de alumínio usando a notação de orbitais em caixa 
e a notação do gás nobre. O alumínio é paramagnético? E o íon Al3+? Justifique. 
Al = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ou [Ne] 3s2 3p1 
O elétron desemparelhado o classifica como paramagnético. O cátion trivalente não possui elétrons 
desemparelhados, portanto é diamagnético. 
Questão 10. Seria possível diferenciar os íons cobre(I) de cobre(II) através de suas propriedades 
magnéticas? Justifique sua resposta. 
Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d 104s1 
Cu+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 
Cu2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 
Sim, porque Cu+ é diamagnético enquanto que Cu2+ é paramagnético. 
Questão 11. O fósforo pode ter número de oxidação positivo ou negativo. Quais seriam os valores positivos 
e negativos máximos que o fósforo poderia ter dentro de um critério químico realista para o número de 
oxidação. Justifique sua resposta. 
[Ne] 3s2 3p3 
+5, +4, +3, +2, +1, -1, -2, -3 
Questão 12. Dadas as configurações eletrônicas do carbono, nitrogênio, berílio e oxigênio, faça o que se 
pede: 
 
C
 
N
 
 
Be
 
O
 
 
a) Determine se as configurações eletrônicas acima representam o estado fundamental ou um estado 
excitado do átomo dado. 
Apenas a configuração para o oxigênio representa o estado fundamental do átomo. 
b) Escreva a configuração do estado fundamental para os átomos cujas configurações dadas foram as 
do estado excitado. 
As configurações fundamentais são aquelas que maximizam o número de elétrons desemparelhados 
com spins paralelos. 
c) Escreva um conjunto de números quânticos para os elétrons de valência do oxigênio. 
n = 2; l = 1; ml = +1, 0 , -1 
d) Baseado na configuração eletrônica do oxigênio, qual seria o número de oxidação mais provável para 
esse elemento? Justifique sua resposta. 
O número de oxidação -2 favorece a ocupação completa dos orbitais 2p, emparelhando todos os 
elétrons. 
 
Questão 13. Escreva as configurações eletrônicas para o titânio e para seu íon Ti2+. Calcule a carga nuclear 
efetiva (Zef) para o elétron mais externo em cada caso. 
Ti: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 → Zef = 3,15 
Ti2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 → Zef = 3,65 
 
Questão 14. Os íons Li2+ e He+ são isoeletrônicos e a energia de ionização (Ei) dessas espécies é de 11815 
e 5250,5 kJ mol-1, respectivamente. Escreva a equação química que representa o processo de ionização 
dessas espécies e justifique a diferença observada nos valores da energia de ionização. 
Li → Li2+ + 2e- 
He → He+ + e- 
A energia de ionização para a formação do cátion lítio bivalente é muito maior porque o processo requer a 
remoção de um elétron no primeiro nível ocupado do átomo. 
Questão 15. Escreva as equações que representam os seguintes processos: 
 a) a afinidade eletrônica do S-; S- + e- →S2-b) a terceira energia de ionização do titânio; Ti2+ →Ti3+ + e- 
 c) a afinidade eletrônica do Mg2+; Mg2+ + e- →Mg+ 
 d) a energia de ionização do O2-. O2- → O- + e- 
 
Questão 16. Analise os gráficos abaixo que mostram as afinidades eletrônicas (AE) e as energias de 
ionização (EI) para uma série de elementos do 4º período. 
 
a) Explique a razão da afinidade eletrônica do Ge ser mais exotérmica que a do Ga. 
Ga: [Ar] 4s2 3d10 4p1 
Ge: [Ar] 4s2 3d10 4p2 
A maximização do número de elétrons desemparelhados no subnível 4p do Ge. 
b) Explique a razão das afinidades eletrônicas do Ca e do Zn serem iguais a zero. 
Elétrons extras deveriam ser adicionados a níveis mais externos, previamente não ocupados por 
elétrons. 
c) Explique a descontinuidade observada na curva da energia de ionização entre o As e Se. 
As: [Ar] 4s2 4p3 
Se: [Ar] 4s2 4p4 
A energia de ionização do Se é menor porque o elétron de valência está emparelhado em um 
subnível 4p, o que aumenta a repulsão eletrostática entre esses elétrons, facilitando sua remoção. 
 
Questão 17. Os gráficos abaixo mostram as sucessivas energias de ionização para os átomos A, B, C e D: 
1º 2º 3º 4º 5º
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
E
I 
(k
J
/m
o
l)
Elétrons
 Átomo A
1º 2º 3º 4º 5º
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
E
I 
(k
J
/m
o
l)
Elétrons
 Átomo B
 
K Ca Zn Ga Ge As Se Br
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
 
 
A
fi
n
id
a
d
e
 E
le
tr
ô
n
ic
a
 (
k
J
/m
o
l)
Elemento #
K Ca Zn Ga Ge As Se Br
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
 
 
E
n
e
rg
ia
 d
e
 I
o
n
iz
a
ç
ã
o
 (
k
J
/m
o
l)
Elemento #
1º 2º 3º 4º 5º
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
E
I 
(k
J
/m
o
l)
Elétrons
 Átomo C
1º 2º 3º 4º 5º
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
E
I 
(k
J
/m
o
l)
Elétrons
 Átomo D
 
a) Usando a Tabela Periódica, indique um elemento químico que possa representar cada um dos 
átomos citados. 
Átomo A corresponde a: silício. Átomo B: sódio. Átomo C: alumínio. Átomo D: magnésio. 
b) Indique os átomos (A, B, C ou D) que podem formar cátions estáveis com carga +1, +2 e +3. 
Cátion com carga +1: B. Cátion com carga +2: D. Cátion com carga +3: C. 
c) Considerando que os átomos (A, B, C e D) representados em cada um dos gráficos estejam em 
um mesmo período da Tabela Periódica, coloque-os em ordem crescente de raio atômico. 
Raio: A < C < D < B 
 
Questão 18. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons provenientes de superfícies metálicas, por 
meio da incidência de luz de frequência apropriada. Tal fenômeno é diretamente influenciado pelo potencial 
de ionização dos metais, os quais têm sido largamente utilizados na confecção de dispositivos 
fotoeletrônicos, tais como: fotocélulas de iluminação pública, câmeras fotográficas etc. Com base na 
variação dos potenciais de ionização dos elementos da Tabela Periódica, assinale a alternativa que contém 
o metal mais susceptível a exibir o efeito fotoelétrico. 
( ) Fe 
( ) Hg 
( X ) Cs menor energia de ionização 
( ) Mg 
( ) Ca