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Curso de Engenharia Civil Profa. Maria Alice Moreno Marques 1 Tabela Periódica Exercícios de Aprendizagem 1. Para cada um dos seguintes elementos, escreva o símbolo químico respectivo, localize-o na tabela periódica e indique se é um metal ou não-metal: (a) prata; (b) hélio; (c) fósforo; (d) cádmio; (e) cálcio; (f) bromo; (g) arsênio. 2. Para cada um dos seguintes elementos, escreva o símbolo químico respectivo, determine o nome do grupo ao qual ele pertence (Nome da família) e indique se é um metal, ametal: (a) potássio; (b) iodo; (c) magnésio; (d) argônio; (e) enxofre. 3. De que forma os tamanhos dos átomos variam ao nos movermos (a) da esquerda para a direita em período da tabela periódica? Justifique (b) de cima para baixo em um grupo da tabela periódica?Justifique (c) Coloque os seguintes átomos em ordem crescente de raio atômico: F, P, S As. 4. Utilizando apenas a tabela periódica, coloque cada conjunto de átomos em ordem crescente de raio: (a) Ca, Mg, Be; (b) Ca, Br, Ge; (c) Al, Tl, Si. 5. (a) Por que os cátions monoatômicos são menores que seus átomos neutros correspondentes? (b) Por que os ânions monoatômicos são maiores que seus átomos neutros correspondentes? (c) Por que o tamanho dos íons aumenta ao descermos uma coluna da tabela periódica? 6. Explique as seguintes variações nos raios atômicos ou iônicos: (a)I- > I > I+;(b)Ca2+ > Mg2+ > Be2+; (c) Fe > Fe2+ > Fe3+. 7. (a) O que é uma série isoeletrônica? (b) Qual átomo neutro é isoeletrônico com cada um dos seguintes íons: (i) Cr 3 +; (ií) Se2 -; (iíi) Mg 2+? 8. Selecione os íons ou átomos dos seguintes conjuntos que são isoeletrônicos uns com os outros: (a) K+, Rb+, Ca2+; (b) Cu+, Ca2+, Sc3+; (c) S2-, Se2-, Ar; (d) Fe2+, Co3+, Mn2+. Curso de Engenharia Civil Profa. Maria Alice Moreno Marques 2 9. Considere S, Cl e K e seus íons mais comuns. (a) Coloque os átomos na ordem crescente de tamanho; (b) Coloque os íons em ordem crescente de tamanho. (c) Explique quaisquer diferenças nas ordens de tamanhos atômicos e iônicos. 10. Para cada um dos seguintes conjuntos de átomos e íons, ordene os membros em ordem crescente de tamanho: (a) Se2-, Te2-, Se; (b) Co3+, Fe2+, Fe3+; (c) Ca, Ti4+, Sc3+; (d) Be2+, Na+, Ne. 11. Para cada uma das seguintes afirmativas, dê uma explicação: (a) Cl- é maior que Cl; (b) S2- é maior que O2-; (c) K+ é maior que Ca2+. 12. Escreva equações que mostrem os processos que descrevem a primeira, a segunda e a terceira energias de ionização de um átomo de telúrio. 13. (a) Por que as energias de ionização são sempre grandezas positivas? (b) Por que F tem maior energia de ionização do que O? (c) Por que a segunda energia de ionização de um átomo é sempre maior que sua primeira energia de ionização? 14. (a) Qual é a relação geral entre o tamanho de um átomo e sua primeira energia de ionização? (b) Qual elemento na tabela periódica tem a maior energia de ionização? E qual tem a menor? 15. Com base em suas posições na tabela periódica, determine qual átomo dos seguintes pares terá a maior primeira energia de ionização: (a) O, Ne; (b) Mg, Sr; (c) K, Cr; (d) Br, Sb; (e) Ga, Ge. 16. Para cada um dos seguintes pares, indique qual elemento tem a maior primeira energia de ionização: (a) Sr, Cd; (b) Si, C; (c) In, I; (d) Sn, Xe. (Em cada caso, use a configuração eletrônica e a carga nuclear efetiva para justificar sua resposta.). 17. Compare os elementos sódio e magnésio com respeito às seguintes propriedades: (a) configuração eletrônica; (b) carga iônica mais comum; (c) primeira energia de ionização; (d) raio atômico. Explique as diferenças entre os dois elementos. 18. (a) Por que o cálcio é geralmente mais reativo que o magnésio? (b) Por que o cálcio é normalmente menos reativo que o potássio? Curso de Engenharia Civil Profa. Maria Alice Moreno Marques 3 19. Compare os elementos cloro e bromo em relação às seguintes propriedades: (a) configuração eletrônica; (b) carga iônica mais comum; (c) primeira energia de ionização; ; (d) afinidade eletrônica; (e) raio atômico. Explique as diferenças entre os dois elementos. GABARITO 1. a) Prata: Ag, 5º período , família 11 b) hélio: He, 1º período, família 18 (c) fósforo: P, 3º período, família 15 (d) cádmio: Cd, 5º período, família 12 (e) cálcio: Ca, 4º período, família 2 (f) bromo: Br, 4º período, damília 17 (g) arsênio: As, 4º período, família 15 2. (a) potássio: K, metais alcalinos, metal (b) iodo: I, halogênios, ametal (c) magnésio: Mg, alcalinos terrosos, metal (d) argônio: Ar, gases nobres, ametal (e) enxofre: S, calcogênios, ametal 3. a)Diminui, pois diminui a Carga nuclear efetiva b) Aumenta, pois aumenta o número de camadas c) F < S < P < As 4. (a) Be < Mg < Ca (b) Br < Ge < Ca (c) Si < Al < Tl 5. a)Porque ao perderem o último elétrons ficam com uma camada a menos (b) Porque ao ganharem um elétron ficam com uma camada a mais (c) Porque a cada período aumenta uma camada, assim o íon de uma camada inferior terá uma camada a menos que o íon do período subsequente Curso de Engenharia Civil Profa. Maria Alice Moreno Marques 4 6. (a) I- > I > I+: porque I- tem um elétron a mais que I , que tem um elétron a mais que I+ (b) Ca2+ > Mg2+ > Be2+: Porque Ca2+ tem 3 camadas, Mg 2+ tem 2 camadas e Be2+ tem 1 camada (c) Fe > Fe2+ > Fe3+: O Fe tem 4 camadas. O Fe2+ e o Fe3+ tem 3 camadas, mas o Fe3+ tem um elétron a menos 7. (a) São espécies químicas que possuem o mesmo número de elétrons (b) (i) Cr 3 + : Sc (ií) Se2 -: Kr (iíi) Mg 2+: Ne 8. Selecione os íons ou átomos dos seguintes conjuntos que são isoeletrônicos uns com os outros: (a) K+ e Ca2+; (b) Ca2+ e Sc3+; (c) S2- e Ar; (d) Fe2+ e Co3+ 9. a) Cl < S < K (b) K + < Cl - < S 2- (c) O K é o maior pois tem uma camada a mais. O S e Cl tem o mesmo número de camadas, mas como a Zef do cloro é maior , seu raio fica menor. Quanto aos íons eles são isoletrônicos, logo quem tem maior Zef terá menor raio. 10. Para cada um dos seguintes conjuntos de átomos e íons, ordene os membros em ordem crescente de tamanho: (a) Se2-, Te2-, Se; (b) Co3+, Fe2+, Fe3+; (c) Ca, Ti4+, Sc3+; (d) Be2+, Na+, Ne. 11. a) Se < Se 2- < Te 2- b) Co3+ < Fe3+ < Fe2+ c) Ti4+ < Sc3+ < Ca 12. Te → Te + + e – Te + → Te2 + + e - Te 2 + → Te3 + + e – 13. (a) Porque os elétrons sofrem atração do núcleo sendo necessário fornecer energia para sua retirada. (b) Porque o seu raio atômico é menor, assim os elétrons estarão mais próximos do núcleo sendo mais difícil arrancá-los. (c) Porque o segundo elétron será removido de um íon positivo (já perdeu 1 e-), logo ele já está com deficiência de elétrons. Curso de Engenharia Civil Profa. Maria Alice Moreno Marques 5 14. a) Qual é a relação geral entre o tamanho de um átomo e sua primeira energia de ionização? Quanto maior o átomo menor a sua primeira energia de ionização. (b) Maior energia de ionização: He; Menor energia de ionização: Fr 15. Com base em suas posições na tabela periódica, determine qual átomo dos seguintes pares terá a maior primeira energia de ionização: (a) Ne (b) Mg (c) C; (d) Br (e)Ge. 16. Para cada um dos seguintes pares, indique qual elemento tem a maior primeira energia de ionização: (a) Sr: ...4p6 5s2 Cd: ...4p65s24d10 O Cd tem maior energia de ionização, porque apesardo último elétron estar no mesmo subnível (5s2) que o último elétron do Cd, o Cd tem maior carga nuclear efetiva. (b) Si: 3s23p2 C: 3s2 O Si tem maior energia de ionização pois o último elétron está num subnivel de maior energia (3p) que o elétron do C (3s) (c) In: ...5s24p1 I: ...5s2 4p5 O I tem maior energia de ionização pois apesar de ambos estarem no mesmo subnível (4p), a retirada de elétron 4p1 é favorecida pois o In+ fica com configuração de gás nobre (estável). Além disso, I tem maior carga nuclear efetiva (d) Sn...5s2 4p2 Xe: 5s24p6 O Xe tem maior energia de ionização pois todos os orbitais estão preenchidos dando estabilidade ao átomo. Além disso, Xe tem maior carga nuclear efetiva Curso de Engenharia Civil Profa. Maria Alice Moreno Marques 6 17. (a);Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 (b) Na +; Mg 2+ (c) EI (Na) < EI (Mg) (d) (Na) > (M). Como o magnésio tem uma camada a mais que o cálcio o seu raio atômico é maior e a sua primeira energia de ionização menor, pois o último elétron estará mais distante do núcleo. 18. a) Porque os elétrons de valência do cálcio estão mais distantes do núcleo que os elétrons de Valencia do magnésio, sendo mais facilmente removidos b) Porque a carga nuclear efetiva do cálcio é maior, fazendo que os elétrons de valência fiquem mais atraídos pelo núcleo e portanto mais difíceis de serem retirados 19. Compare os elementos flúor e cloro em relação às seguintes propriedades: (a)Cl: 1s22s2s2p63s23p Br: 1s22s2s2p63s23p64s23d104p5 (b) Br -; Cl - (c) EI ( Br ) < EI (Cl ) (d) AE ( Br )< AE (Cl ) (e) Raio ( Br ) > Raio (Cl ) Como o bromo tem uma camada a mais que o cloro o seu raio atômico é maior e a sua primeira energia de ionização menor, pois o último elétron estará mais distante do núcleo.
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