Química 2017 ENEM 2017

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VESTIBULAR+ENEM 2017
W W W . G U I A D O E S T U D A N T E . C O M . B R
arrow AULAS SOBRE OS TEMAS QUE MAIS CAEM NAS PROVAS
q u í m i c a
Fundada em 1950
 VICTOR CIVITA ROBERTO CIVITA
 (1907-1990) (1936-2013) 
Conselho Editorial: Victor Civita Neto (Presidente), 
Thomaz Souto Côrrea (Vice-Presidente), Alecsandra Zapparolli, Eurípedes Alcântara, 
Giancarlo Civita e José Roberto Guzzo
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Informações Gerenciais Jr.: Maria Fernanda Teperdgian Designers: Dânue Falcão, Vitor Inoue Estagiários 
Guilherme Eler, Sophia Kraenkel Atendimento ao Leitor: Carolina Garofalo, Sandra Hadich, Sonia Santos, 
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Anderson Renato Poli, Cah Felix, Denis V Russo, Eduardo Borges Ferreira, Elton Prado. Estagiário: Vinicius Arruda
COLABORARAM NESTA EDIÇÃO Edição: Thereza Venturoli Consultoria: Julia Higashi Arte: 45 Jujubas (capa) 
e Multi-SP (infografia) Revisão: José Vicente Bernardo
www.guiadoestudante.com.br
GE QUÍMICA 2017 ed.4 (ISBN 978-85-69522-08-9) é uma publicação da Editora Abril. Distribuída em todo o 
país pela Dinap S.A. Distribuidora Nacional de Publicações, São Paulo. 
IMPRESSA NA GRÁFICA ABRIL Av. Otaviano Alves de Lima, 4400, CEP 02909-900 – Freguesia do Ó – 
São Paulo – SP
5GE QUÍMICA 2017
O passo final é reforçar os estudos sobre atualidades, pois as provas 
exigem alunos cada vez mais antenados com os principais fatos que 
ocorrem no Brasil e no mundo. Além disso, é preciso conhecer em 
detalhes o seu processo seletivo – o Enem, por exemplo, é muito 
diferente dos demais vestibulares.
arrow COMO O GE PODE AJUDAR VOCÊ O GE Enem e o GE Fuvest servem 
como verdadeiros “manuais de instrução”, que mantêm você sempre 
atualizado sobre todos os segredos dos dois maiores vestibulares 
do país. Com duas edições no ano, o GE ATUALIDADES traz fatos do 
noticiário que podem cair nas próximas provas – e com explicações 
claras, para quem não tem o costume de ler jornais nem revistas.
Um plano para 
os seus estudos
Este GUIA DO ESTUDANTE QUÍMICA oferece uma ajuda e tanto para as 
provas, mas é claro que um único guia não abrange toda a preparação necessária 
para o Enem e os demais vestibulares.
É por isso que o GUIA DO ESTUDANTE tem uma série de publicações 
que, juntas, fornecem um material completo para um ótimo plano de estudos. 
O roteiro a seguir é uma sugestão de como você pode tirar melhor proveito de 
nossos guias, seguindo uma trilha segura para o sucesso nas provas.
O primeiro passo para todo vestibulando é escolher com clareza 
a carreira e a universidade onde pretende estudar. Conhecendo o 
grau de dificuldade do processo seletivo e as matérias que têm peso 
maior na hora da prova, fica bem mais fácil planejar os seus estudos 
para obter bons resultados.
arrow COMO O GE PODE AJUDAR VOCÊ O GE PROFISSÕES traz todos os 
cursos superiores existentes no Brasil, explica em detalhes as carac-
terísticas de mais de 260 carreiras e ainda indica as instituições que 
oferecem os cursos de melhor qualidade, de acordo com o ranking 
de estrelas do GUIA DO ESTUDANTE e com a avaliação oficial do MEC.
Para começar seus estudos, nada melhor do que revisar os pontos 
mais importantes das principais matérias do Ensino Médio. Você pode 
repassar todas as matérias ou focar apenas em algumas delas. Além de 
rever os conteúdos, é fundamental fazer muito exercício para praticar.
arrow COMO O GE PODE AJUDAR VOCÊ Além do GE QUÍMICA, que você já 
tem em mãos, produzimos um guia para cada matéria do Ensino 
Médio: GE GEOGRAFIA, História, Português, Redação, Biologia, 
Matemática e Física. Todos reúnem os temas que mais caem nas 
provas, trazem muitas questões de vestibulares para fazer e têm uma 
linguagem fácil de entender, permitindo que você estude sozinho.
Os guias ficam um ano nas bancas – 
com exceção do ATUALIDADES, que é 
semestral. Você pode comprá-los também 
nas lojas on-line das livrarias Cultura e 
Saraiva. 
CAPA: 45 JUJUBAS
1 Decida o que vai prestar
2 Revise as matérias-chave
3 Mantenha-se atualizado
FALE COM A GENTE: 
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CALENDÁRIO GE 2016
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as nossas publicações
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Novembro
Dezembro
APRESENTAÇÃO
CARTA AO LEITOR
6 GE QUÍMICA 2017
U m amigo chega na roda e, animado, começa a contar uma piada. Você já conhece a anedota. Qual a melhor reação? Alternativa a: corta logo a conversa, avisando que a história é velha e batida. Alternativa b: espera que o amigo termine a narrativa e ri, fingindo que 
a piada é inédita. Resolução: a primeira atitude vai deixar o 
amigo sem graça e você, de tabela, constrangido. Na segunda, a 
conversa com certeza rolará solta, sem criar nenhum mal-estar. 
Então, alternativa correta: b. Você tem a mesma opção quando se 
prepara para o vestibular. a) descartar a revisão porque é muito 
chato estudar tudo de novo, ou b) armar-se de paciência para 
rever o conteúdo que cairá nas provas. Nós torcemos para que 
você assinale a alternativa b. 
Por isso preparamos esta nova edição do GUIA DO ESTU-
DANTE QUÍMICA, com os grandes temas das provas do Enem e 
dos maiores vestibulares do país. Aqui você relembra em aulas e 
exercícios os conceitos básicos da química, como massa atômica 
e mol, as propriedades dos elementos, os tipos de ligações entre 
os átomos e os fundamentos de química orgânica. O material 
foi elaborado pelas professoras Andrea Godinho de Carvalho 
Lauro, do Colégio Vértice, e Julia Higashi, do Colégio Marupiara, 
ambos em São Paulo. E editado em linguagem simples, especial 
para quem estuda sozinho – tudo a partir de fatos da atualidade, 
como aquecimento global e o acidente ambiental no Rio Doce. 
Como você quer reagir diante da lista de aprovados no ves-
tibular? a) com uma gargalhada de alegria; b) com um risinho 
amarelo. Temos certeza de que, se encarar os estudos com bom 
humor e paciência, você assinalará a alternativa correta: a.
 
arrow A redação
Ri melhor 
quem gargalha
8 EM CADA 10
APROVADOS NA 
USP USARAM
SEL O D E Q UA L ID A D E 
G U I A D O E S T U D A N T E
O selo de qualidade acima é resultado de uma pes-
quisa realizada com 351 estudantes aprovados em 
três dos principais cursos da Universidade de São 
Paulo no vestibular 2015. São eles:
� DIREITO, DA FACULDADE DO LARGO 
SÃO FRANCISCO;
� ENGENHARIA, DA ESCOLA POLITÉCNICA; e
� MEDICINA, DA FACULDADE DE MEDICINA DA USP
dot 8 em cada 10 entrevistados
na 
pesquisa usaram algum conteúdo do 
GUIA DO ESTUDANTE durante sua 
preparação para o vestibular 
dot Entre os que utilizaram versões 
impressas do GUIA DO ESTUDANTE:     
88% disseram que os guias ajudaram 
na preparação. 
97% recomendaram os guias para 
outros estudantes.
TESTADO E APROVADO!
A pesquisa quantitativa por meio de entrevista 
pessoal foi realizada nos dias 11 e 12 de 
fevereiro de 2015, nos campi de matrícula dos 
cursos de Direito, Medicina e Engenharia da 
Universidade de São Paulo (USP).
� Universo total de estudantes aprovados nesses 
 cursos: 1.725 alunos.
� Amostra utilizada na pesquisa: 351 entrevistados.
� Margem de erro amostral: 4,7 pontos percentuais.
SUMÁRIO
7GE QUÍMICA 2017
Sumário
arrow Química 
VESTIBULAR + ENEM 
2017
GLOSSÁRIO
 8 Os principais conceitos que você encontrará nesta publicação
A ESTRUTURA DA MATÉRIA
 10 Esportes de risco na Baía da Guanabara A água poluída é uma 
ameaça à saúde dos atletas de vela e windsurf dos Jogos Olímpicos
 12 A física e a química tratam a água Infográfico
 14 A física da química Estados e propriedades gerais e específicas da 
matéria, substâncias e misturas
 20 Atomística Modelos atômicos, prótons, nêutrons e distribuição 
eletrônica
 26 Tabela periódica A organização da tabela, propriedades periódicas 
e aperiódicas dos elementos químicos
 30 Ligações químicas Teoria do octeto, ligações iônicas, covalentes 
e metálicas, fórmulas químicas
 36 Como cai na prova + Resumo Questões comentadas e síntese da seção 
AS TRANSFORMAÇÕES
 38 Esperança contra as mudanças climáticas Na COP21 países ricos 
concordam com medidas contra o aquecimento global
 40 Você respira química Infográfico
 42 Substâncias inorgânicas Ácidos, bases e sais, nomenclatura e fórmulas
 45 Reações químicas Balanceamento de equações e tipos de reações
 50 Óxidos Óxidos iônicos e moleculares e a ação dos óxidos na atmosfera
 52 Cinética química Velocidade das reações, teoria das colisões e 
catalisadores
 56 Como cai na prova + Resumo Questões comentadas e síntese da seção 
CÁLCULOS QUÍMICOS
 58 Balanço da Lei Seca O endurecimento da lei em 2012 leva o brasileiro 
a mudar hábitos de vida
 60 O hálito denuncia Infográfico
 62 Grandezas Massa atômica, massa molecular, mol e massa molar
 66 Cálculos estequiométricos Relação entre mol e massa, volume molar, 
pureza dos reagentes e rendimento de uma reação
 70 Concentração de soluções Dissolução, solubilidade, concentração, 
misturas com reação e sem reação
 76 Como cai na prova + Resumo Questões comentadas e síntese da seção 
 
MATÉRIA E ENERGIA
 78 As consequências do petróleo muito barato A queda no preço do 
barril tem efeitos econômicos tanto para empresas como para países
 80 Petróleo, preferência internacional Infográfico
 82 Termoquímica Reações endotérmicas e exotérmicas, entalpia, 
entalpia-padrão e entalpia de formação
 87 Reações de oxirredução Pilhas, potência de uma pilha e 
espontaneidade da reação
 90 Energia nuclear Estabilidade do núcleo, emissões radiativas, meia-
vida, fissão e fusão nuclear
 94 Como cai na prova + Resumo Questões comentadas e síntese da seção 
EQUILÍBRIO QUÍMICO
 96 Como era doce este rio Os danos do rompimento de uma barragem 
em Mariana , o maior acidente ambiental brasileiro 
 98 A acidez do meio Infográfico
 100 Reações reversíveis Equilíbrio dinâmico e constante de equilíbrio
 103 Deslocamento do equilíbrio Princípio de Le Chatelier, fatores que 
influem no deslocamento
 106 Equilíbrio iônico Equilíbrio em ácidos e bases
 109 pH e pOH Produto iônico da água, escala de pH
 112 Como cai na prova + Resumo Questões comentadas e síntese da seção 
COMPOSTOS ORGÂNICOS
 114 Diferentes caminhos para a obesidade Pesquisas recentes apontam 
fatores inéditos que levam ao ganho de peso
 116 Compostos orgânicos Representação e nomenclatura, hidrocarbonetos, 
funções oxigenadas e nitrogenadas
 122 Propriedades físicas de compostos orgânicos Polaridade, solubilidade 
de forças intermoleculares
 125 Isomeria Isomeria plana e espacial
 127 Reações orgânicas Hidrogenação catalítica, esterificação, 
saponificação e polimerização
 130 Como cai na prova + Resumo Questões comentadas e síntese da seção 
RAIO-X
 132 As características dos enunciados que costumam cair nas provas do 
Enem e dos principais vestibulares
SIMULADO
 134 32 questões e resoluções passo a passo
GLOSSÁRIO
8 GE QUÍMICA 2017
A
ANEL BENZÊNICO Na química orgânica, cadeia 
fechada de seis átomos de carbono unidos por 
ligações simples e duplas, intercaladas. 
ANFÓTERA É a substância que pode assumir 
caráter ácido ou básico, dependendo da 
substância com que interage.
ANODO Polo negativo de uma pilha, aquele no 
qual ocorre a oxidação. 
ÂNION Íon com mais elétrons do que prótons 
e, portanto, de carga elétrica negativa (recebe 
elétrons).
B
BALANCEAR UMA EQUAÇÃO Significa encontrar 
a proporção, em mol, entre a quantidade de 
reagentes e a de produtos. 
C
CAMADA ELETRÔNICA OU NÍVEL DE ENERGIA 
É a localização do elétron ao redor do núcleo 
do átomo. Cada camada é dividida em vários 
subníveis. A camada mais externa que contém 
elétrons é chamada camada de valência.
CADEIA SATURADA Na química orgânica, 
sequência de átomos de carbonos unidos por 
ligações simples, apenas. Em oposição, insaturada 
é a cadeia em que os carbonos se unem por 
ligações duplas ou triplas.
CATALISADOR Substância que, adicionada a uma 
reação, aumenta sua velocidade sem participar 
diretamente dela, ou seja, sem ser consumida.
CÁTION Íon com mais prótons do que elétrons e, 
portanto, de carga elétrica positiva (é aquele que 
doa elétrons).
CATODO Polo positivo de uma pilha, aquele em 
que ocorre a redução de uma espécie química. 
Conceitos 
básicos
Os principais termos que 
você precisa saber para 
estudar química
COMBUSTÃO Reação de uma substância com 
oxigênio do ar que libera energia. Entre os 
compostos orgânicos, a combustão é completa 
quando existe oxigênio suficiente para formar 
produtos como CO2 e água. E incompleta quando 
há pouco oxigênio, e o produto é CO e fuligem.
COMPLEXO ATIVADO Numa reação química, 
estado de transição (de maior energia) entre os 
reagentes e os produtos.
COEFICIENTE Numa equação química, indica a 
quantidade de determinado composto molecular 
ou composto iônico. Em 3 H2O, o coeficiente é o 
número 3 e indica três moléculas de água.
COMPOSTO INORGÂNICO É aquele que se 
enquadra nas funções inorgânicas: ácidos, bases, 
sais ou óxidos. 
COMPOSTO ORGÂNICO Aquele que contém 
átomos de carbono (C). 
CONCENTRAÇÃO É a quantidade de soluto em 
determinada quantidade de solução, dada em 
partes por milhão (ppm), em termos de volume, 
massa ou mol (C = msoluto /Vsolução ou [ ] = nsoluto/
Vsolução).
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA É a distribuição dos 
elétrons pelos níveis e subníveis de energia.
CONSTANTE DE AVOGADRO É a quantidade de 
átomos, moléculas ou íons que existe em 
1 mol de determinada substância ou amostra. 
Vale, aproximadamente, 6 . 1023. Essa constante 
também é chamada número de Avogadro.
D
DENSIDADE É a relação entre a massa de uma 
solução qualquer e seu volume (dsolução = msolução/
Vsolução). 
DISSOCIAÇÃO IÔNICA É o processo pelo qual os 
cátions se separam dos ânions num composto 
iônico.
E
ELEMENTO QUÍMICO Conjunto de átomos que 
contêm o mesmo número de prótons no núcleo, 
o que lhes confere as mesmas propriedades 
químicas e físicas. 
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS São aqueles que 
têm o último elétron num subnível s ou p. 
ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO São aqueles cujo 
último subnível preenchido é d ou f.
ELETRÓLISE Reação química gerada pela 
passagem de uma corrente elétrica.
ELETRÓLITO Composto que, dissolvido em 
água, é bom condutor elétrico.
ENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea) Energia mínima 
necessária para que uma reação se inicie.
ENTALPIA (H) Total de energia contida nos 
reagentes e nos produtos de uma reação. A 
variação de entalpia mede a variação de energia 
ao final da reação (∆H = Hprodutos – Hreagentes). 
Entalpia-padrão é a entalpia numa reação 
realizada em condições-padrão – a 25 °C e 1 atm. 
EQUILÍBRIO QUÍMICO OU DINÂMICO 
Numa reação reversível, é a situação em 
que as reações direta e inversa ocorrem 
simultaneamente e à mesma velocidade. 
No caso de reações que envolvem íons, esse 
equilíbrio é chamado equilíbrio iônico.
ESPÉCIES QUÍMICAS Nome genérico que se dá 
às partículas fundamentais da química: átomos, 
íons ou moléculas.
ESTADO FUNDAMENTAL Estado de um átomo 
em que os elétrons não são excitados por 
nenhuma forma de energia, como luz ou calor.
F
FAMÍLIAS São as colunas verticais da tabela 
periódica, também chamadas grupos.
G
GASES NOBRES OU RAROS Elementos estáveis, 
cujos átomos não precisam se agrupar em 
moléculas ou compostos iônicos. 
GRAU DE PUREZA OU TEOR É, numa mistura, a 
porcentagem de determinada substância que 
participa de uma reação.
GRUPO FUNCIONAL Átomo, ou conjunto de 
átomos, ligado a uma cadeia de carbonos, que 
define certas propriedades.
H
HIDRÓLISE Reação em que os compostos são 
desdobrados quando interagem com a água.
9GE QUÍMICA 2017
I
ÍNDICE OU ATOMICIDADE Indica o número 
de átomos de determinado elemento, numa 
substância ou num composto. Em H2O, a 
atomicidade do hidrogênio é 2, e a do oxigênio, 1.
IONIZAÇÃO Formação de cátions e ânions, a partir 
de uma molécula.
ÍONS Espécies que ganham ou perdem elétrons 
numa ligação química.
ISÓBAROS Átomos de elementos químicos 
diferentes que têm o mesmo número de massa (A).
ISOELETRÔNICOS Espécies químicas que têm o 
mesmo número de elétrons. 
ISOMERIA Acontece quando dois ou mais 
compostos têm a mesma fórmula molecular mas 
diferentes fórmulas estruturais. Isômeros têm os 
mesmos elementos, na mesma quantidade, mas 
propriedades diferentes.
ISÓTONOS Átomos de elementos químicos 
distintos que têm diferentes números de massa 
(A), diversos números atômicos (Z), mas o mesmo 
número de nêutrons (n).
ISÓTOPOS 
Átomos com mesmo número de prótons – 
portanto, de um mesmo elemento químico –, mas 
com diferente número de nêutrons. Dois isótopos 
apresentam Z iguais e A diferentes.
M
MASSA ATÔMICA (MA) Massa de um átomo 
(medida em unidades de massa, u). 
MASSA MOLAR (M) É a massa de um mol de 
átomos, moléculas ou íons, em gramas (g). 
MASSA MOLECULAR (MM) Soma das massas 
atômicas (MA) dos elementos de um composto 
(medida em unidades de massa, u).
MEIA-VIDA Também chamada período de 
semidesintegração, é o tempo necessário 
para que se desintegre metade dos átomos 
existentes em qualquer quantidade de um 
radioisótopo. 
MOLÉCULA Estrutura formada por átomos que 
compartilham elétrons (unidos por ligações 
covalentes normais ou dativas).
MOL Grandeza que indica a quantidade de 
matéria. É o número de átomos, moléculas ou 
íons numa amostra (1 mol = 6 . 1023 átomos, 
moléculas ou íons). 
N
NÚMERO ATÔMICO Número de prótons no núcleo 
de um átomo (símbolo: Z).
NÚMERO DE MASSA Soma de prótons e nêutrons 
no núcleo de um átomo (símbolo: A).
O
OXIRREDUÇÃO Reação química em que ocorre 
transferência de elétrons entre as substâncias.
P
PERÍODOS Linhas horizontais da tabela periódica.
pH (POTENCIAL HIDROGENIÔNICO) É a medida 
da acidez ou basicidade de uma solução, 
baseada na concentração de íons H+. Quanto 
mais alto o pH de uma substância, menor seu 
pOH (potencial hidroxiliônico, que mede a 
concentração de íons OH–).
POLARIDADE Propriedade de uma molécula que 
apresenta um polo positivo e outro negativo. 
A polaridade de uma molécula depende da forma 
como os elétrons se distribuem ao redor do núcleo, 
nos átomos que a compõem.
POLÍMERO Macromolécula formada por reações 
em que uma pequena parte (o monômero) se 
repete centenas ou milhares de vezes.
POTENCIAL DE IONIZAÇÃO Energia necessária 
para retirar um elétron de um átomo no estado 
gasoso e, assim, formar um cátion.
POTENCIAL-PADRÃO DE REDUÇÃO E DE 
OXIDAÇÃO (E0red OU E0ox) Medida, em volts (V), da 
tendência que determinado material tem de sofrer 
oxidação ou redução – ou seja, de doar ou de 
receber elétrons.
PROPRIEDADES APERIÓDICAS São aquelas 
que dependem do número atômico, mas não se 
repetem periodicamente na tabela.
PROPRIEDADES PERIÓDICAS São aquelas cujos 
valores variam em função do número atômico do 
elemento químico e se repetem com regularidade 
na tabela periódica.
Q
QUANTIDADE DE MATÉRIA (n) É a quantidade de 
mol numa amostra, dada pela proporção entre a 
massa da amostra (m, em gramas) e a massa molar 
das substâncias que a compõem (M, em gramas/
mol): n = m / M.
R
RADIATIVIDADE Fenômeno pelo qual o núcleo 
atômico de um elemento emite radiação, de modo 
a adquirir estabilidade.
REAÇÃO GLOBAL Equação química que representa 
a reação total, sem indicação das etapas 
intermediárias.
REAÇÃO QUÍMICA Combinação de substâncias ou 
compostos que resulta em outras substâncias mais 
simples ou mais complexas. 
REAÇÃO REVERSÍVEL É aquela em que os 
rea gentes se transformam em produtos e os 
produtos voltam a reagir, formando novamente 
os reagentes.
RENDIMENTO É a proporção entre a quantidade 
de produto que poderia se formar, teo ricamente, 
numa reação, e aquela que efetivamente se forma, 
em porcentagem. 
RETÍCULO CRISTALINO Aglomerado de íons. 
É a estrutura de uma substância iônica ou um 
composto iônico. 
S
SISTEMA Qualquer porção de matéria separada 
para estudo e análise. 
SOLUBILIDADE Capacidade de uma substância de 
se dissolver em outra substância.
SOLUÇÕES São sistemas homogêneos (ou 
misturas homogêneas), ou seja, que apresentam 
aspecto uniforme. Toda solução contém um 
solvente (substância que dissolve) e um soluto 
(substância dissolvida).
V
VOLUME MOLAR Volume ocupado por 1 mol 
de uma substância no estado gasoso, dado 
em litros (L). Em CNTP (0 OC, 1 atm), 1 mol de 
qualquer gás ocupa 22,4 L. 
10 GE QUÍMICA 2017
1
Quando a cidade do Rio de Janeiro se candidatou a sediar os Jogos Olímpicos de 2016, em 2009, o governo estadual 
fluminense e a prefeitura carioca assumiram o 
compromisso de despoluir pelo menos 80% da 
Baía da Guanabara. Mas, às vésperas da abertura 
dos jogos, as águas da baía continuam pontilhadas 
por ilhas de lixo. Institutos de pesquisa afirmam 
que as águas estão, também, carregadas de micror-
ganismos transmissores de doenças. A situação é 
considerada um obstáculo para a realização das 
provas e um risco para a saúde dos competidores 
das provas que ocorrerão ali, como windsurf e vela.
O bolsão de água é o local de deságue de mais 
de 30 rios que atravessam a região metropoli-
tana do Rio. E é principalmente desses rios que 
vêm o lixo e o esgoto que contaminam a baía. A 
cada mês, são retiradas das barreiras flutuantes 
instaladas na foz dos rios cerca de 230 toneladas 
de sacos plásticos, sofás, caixotes, carcaças de 
automóveis e de eletrodomésticos. Outras 38 
toneladas são recolhidas nas patrulhas feitas 
por barcos. Em agosto de 2015, o governador 
do Rio, Luiz Fernando Pezão, já havia admitido 
que a meta de despoluição não seria atingida. 
Segundo ele, para limpar a baía, seriam neces-
sários anos de investimento em saneamento 
básico nas cidades cortadas pelos rios. Mas, de 
acordo com o prefeito do Rio, Eduardo Paes, a 
sujeira das águas não coloca em risco a saúde 
dos competidores, já que a monitoração fei-
ta regularmente pela Secretaria de Estado do 
Ambiente, do governo estadual, indica que a 
concentração de bactérias é tolerável.
No entanto, outra análise, realizada pela Uni-
versidade Feevale, de Novo Hamburgo, mostra
que a poluição avança das margens para regiões 
centrais da baía. E alguns trechos, mesmo que 
livres de bactérias, têm uma concentração 1,7 
milhão de vezes maior de vírus patogênicos do 
que o admitido nos Estados Unidos e Europa. 
Estima-se que bastaria a um atleta engolir o 
equivalente a três colheres de chá dessa água 
para ser contaminado. 
Além de primordial para a existência de vi-
da – inclusive de bactérias e vírus –, a água é 
um solvente univer-
sal, capaz de dissolver 
um número imenso de 
substâncias químicas. 
Neste capítulo você 
relembra os conceitos 
básicos de mistura e 
da organização das 
substâncias em áto-
mos e moléculas.
Além de superar os concorrentes, os atletas 
de provas aquáticas terão de driblar a 
sujeira e a poluição nos Jogos Olímpicos.
Esportes de risco 
na Baía da Guanabara
CONTEÚDO DESTE CAPÍTULO
arrow Infográfico: tratamento químico da água ...............................................12
arrow A física da química ..........................................................................................14
arrow Atomística ..........................................................................................................20
arrow Tabela Periódica ...............................................................................................26
arrow Ligações químicas ...........................................................................................30
arrow Como cai na prova + Resumo .......................................................................36
ESTRUTURA DA MATÉRIA
LIXÃO FLUTUANTE 
Além de garrafas, sacos 
plásticos, restos de móveis 
e eletrodomésticos, a 
água poluída de rios que 
desaguam na Baía da 
Guanabara torna o local 
inapropriado para atletas
11GE QUÍMICA 2017 MARCELO CORTES/FOTOARENA
Captação
A água que entra numa estação 
de tratamento carrega poluentes 
não dissolvidos, como 
microrganismos e grãos de areia. 
Essa é a água bruta.
1
Desinfecção e neutralização
Assim que chega à estação, 
a água bruta recebe uma série 
de compostos químicos – 
no geral, cloro, cal e sulfato 
de alumínio.
2
Floculação
É um processo físico: os 
flocos resultantes da 
coagulação são agitados por 
grandes pás e aos poucos se 
agrupam em blocos maiores 
e mais densos que a água.
3
Decantação
É um processo também físico, 
de separação de sólidos e líquidos 
ou de líquidos que não se misturam. 
No tanque de tratamento, os flocos 
se acumulam no fundo, porque 
são mais densos.
4
Em reação com a água, o hipoclorito de 
sódio (NaClO), um composto iônico, 
libera o íon hipoclorito (ClO–). Esse íon 
mata microrganismos ao atacar a 
membrana de suas células. 
Também chamada óxido de cálcio (CaO), 
a cal reage com a água e forma uma base, 
o hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂). Essa base 
eleva o pH da água – ou seja, diminui sua 
acidez (veja capítulo 5).
Lançado na água, o sulfato de alumínio 
(Al₂(SO₄)₃) reage com o hidróxido de cálcio e 
forma o hidróxido de alumínio (Al(OH)₃). 
Esse hidróxido se combina com as partículas 
em suspensão na água por diferença de 
polaridade e as agrega em flocos 
(sobre polaridade, veja o capítulo 3).
Cloro
Cal
Sulfato de
alumínio
Al(OH)3
CaO
NaClO
H2O
H2O
A ÁGUA, DE BRUTA A POTÁVEL
12 GE QUÍMICA 2017
ESTRUTURA DA MATÉRIA INFOGRÁFICO
M
U
LT
I/
SP
A física e a química tratam a água
A água bruta – aquela retirada de rios, lagos ou reservatórios – é uma mistura de moléculas
de H
g
2O com outras de matéria orgânica, como microrganismos e microalgas, e de 
q gg
substâncias
inorgânicas, como grãos de rocha. Pode também conter poluentes, como
g gg g
pesticidas e efluentes
g
industriais. Essa água bruta torna-se água potável depois de uma série de processos físicos e 
g g pg g p p
químicos que separam as impurezas e equilibram a acidez
g g p pg g p p
Filtração
Remove as partículas que não decantaram na etapa 
anterior. A água passa por três camadas de carvão 
ativado, areia e cascalho, que retêm gradativamente 
as impurezas sólidas. Ao mesmo tempo que ocorre 
esse processo físico, a água sofre ajustes finais da 
acidez e desinfecção (processos químicos).
5
Adição de flúor
No Brasil, a água tratada é fluoretada 
– ou seja, recebe compostos de flúor, 
que se dissolvem e liberam íons 
fluoreto (F–). O flúor reforça o esmalte 
dos dentes, reduzindo a incidência de 
cáries na população.
6
Distribuição
A água que é distribuída 
pela rede geral para as 
indústrias e residências 
não é composta apenas 
de moléculas H₂O e íons 
fluoreto. Ela ainda contém 
porções minúsculas de 
sais minerais. 
7
As moléculas de gordura 
são apolares. Assim, não 
participam do jogo de 
atração com as moléculas 
da água. As duas 
substâncias permanecem 
separadas, e a mistura, com 
duas fases, é heterogênea. 
O átomo de oxigênio (O) da 
molécula de água é mais 
eletronegativo que os dois 
átomos de hidrogênio (H). Isso 
faz com que a molécula fique 
como um ímã, com dois polos, 
um negativo (do lado do 
oxigênio) e outro positivo 
(do lado dos hidrogênios).
O etanol só tem polaridade 
numa das extremidades da 
molécula, onde o oxigênio se 
liga ao hidrogênio. É nessa 
área que o oxigênio da água 
exerce o seu poder, 
interagindo com a molécula 
de etanol. Como resultado, o 
etanol se dissolve na água.
UNIVERSAL, MAS NEM TANTO
A água é considerada solvente universal porque é capaz de dissolver uma imensa variedade de substâncias. Mas a dissolução só ocorre quando 
as moléculas H2O interagem com as da substância adicionada. E isso depende da polaridade das moléculas (veja polaridade no capítulo 3). 
As moléculas da água são polares e só dissolvem moléculas também polares, como as do etanol. As de óleo (não polares) permanecem separadas
Flúor
ÁGUA + ETANOL ÁGUA + ÓLEO
Molécula de etanol
C₂H₆O
interação 
polar
sem 
interação 
polar
Molécula de óleo
Moléculas de água
H2O
Moléculas de água
H2O
13GE QUÍMICA 2017 13GE QUÍMICA 2017
14 GE QUÍMICA 2017
ESTRUTURA DA MATÉRIA A FÍSICA DA QUÍMICA
De que o
mundo é feito
Praticamente tudo o que vemos, tocamos esentimos pelo olfato ou pelo paladar são compostos químicos, ou uma mistura de
diferentes compostos. Naturais ou sintetizados
(produzidos em laboratório), todos os materiais 
são genericamente chamados dematéria.
Na física, a matéria é estudada como um corpo
cujo comportamento é analisado sob determi-
nadas forças ou certos campos de força. Por
exemplo, como se comporta um veículo quando 
acelerado ou freado.
Já a química estuda a matéria, sua estrutura 
e propriedades sob pontos de vista diferentes. 
Para a química, o que importa são
arrow a composição da matéria,
arrow as transformações por que a matéria 
passa e
arrow a energia envolvida nessas transformações.
MATÉRIA
É tudo o que tem 
massa e ocupa
espaço – ou seja,
tem volume.
Composto de uma única substância 
ou de uma mistura, todo material tem
pp
propriedades gerais e específicas
 wedge 
TUDO “IGUAL QUE NEM” Esteja no estado sólido, esteja no estado líquido ou gasoso, água é sempre água – uma combinação de átomos de hidrogênio e oxigênio
15GE QUÍMICA 2017
wedge TEMPERATURA 
É a medida do grau 
de agitação das 
partículas, ou seja, 
uma temperatura 
maior determina 
maior agitação. 
PRESSÃO 
É a força aplicada 
sobre uma área, 
que pode alterar a 
distância entre as 
partículas do corpo 
e a intensidade com 
que elas se atraem.
Estados da matéria
Tanto para a física quanto para a química, o 
estado físico de um material é fundamental 
para sua identificação. A matéria pode estar no 
estado sólido, líquido ou gasoso, dependendo do 
grau de agitação das partículas que a constituem 
e da intensidade de atração entre elas. 
arrow No estado
sólido, as partículas estão organi-
zadas de maneira harmoniosa e sob alto grau 
de atração, mas agitam-se pouco. Por isso os 
sólidos têm forma e volume fixos.
arrow No estado líquido, a atração entre as partícu-
las ainda é grande, mas seu grau de agitação 
aumenta um pouco. Não é possível manter as 
partículas organizadas. Daí que os líquidos 
têm volume constante, mas tomam a forma 
do recipiente que os contém. 
arrow No estado gasoso, a atração entre as partí-
culas é mínima, e o grau de agitação é muito 
grande. Gases alteram seu volume conforme 
o recipiente que os contém. 
Todo material assume este ou aquele estado 
físico, dependendo da pressão e da temperatura 
em que se encontra. Mas cada material reage de 
um modo diferente ao aumento ou à diminuição 
da temperatura ou da pressão.
Propriedades gerais 
A química utiliza diversos conceitos da física. 
Um deles é a massa – a grandeza que mede a 
quantidade de matéria existente em um corpo. 
A massa é medida mais comumente em gramas 
(g) e seus múltiplos ou submúltiplos, como 
quilograma (kg), miligrama (mg) etc.
Outro conceito da física importante para a quí-
mica é o volume – a grandeza que mede o espaço 
ocupado por certa massa de matéria. As unidades 
mais comuns para volume são o metro cúbico 
(m3), o litro (L) e seus múltiplos e submúltiplos, 
como centímetro cúbico (cm3), quilômetro cúbico 
(km3), decilitro (dL) e centilitro (cL). É comum, nas 
questões de vestibular e Enem, que você precise 
fazer a conversão de unidades. Veja algumas 
relações entre as unidades de volume:
1 L 103 cm3
1 mL 1 cm3
1.000 L 1 m3
1012 L 1 km3
Massa e volume não são suficientes para iden-
tificar um tipo de matéria. Isso depende de outras 
características e propriedades específicas.
wedge
 O QUE ISSO TEM A VER COM MATEMÁTICA 
Em qualquer cálculo, as unidades de medida 
devem ser uniformizadas. E você precisa conhecer o 
procedimento básico de conversão de múltiplos 
e submúltiplos das principais unidades. Veja: 
 arrow Para massa: 
 
 arrow Para volume:
 
kg hg dag g dg cg mg
x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10
 : 10 : 10 : 10 : 10 : 10 : 10
km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3
: 1.000 : 1.000 : 1.000 : 1.000 : 1.000 : 1.000
x 1.000 x 1.000 x 1.000 x 1.000 x 1.000 x 1.000
 O QUE ISSO TEM A VER COM ECOLOGIA 
A condensação e a vaporização da água são 
fenômenos naturais de grande impacto no meio 
ambiente. Essas mudanças de estado da água estão 
no centro do ciclo hidrológico na Terra. O ciclo é o 
caminho que a água percorre ao evaporar de lagos 
e mares para a atmosfera, condensar-se e cair na 
forma de chuva. O líquido então escorre para o 
subsolo e volta aos rios e mares, fechando o ciclo. 
A poluição e o esgotamento de mananciais reduzem 
o volume de água potável e de fácil acesso no 
planeta. Com consumo rápido demais, a natureza 
não tem tempo para repor os estoques.
wedge
wedge
iSTOCK PHOTOS
16 GE QUÍMICA 2017
ESTRUTURA DA MATÉRIA A FÍSICA DA QUÍMICA
refrigerante. Já o ferro em barra (portanto, no 
estado sólido) tem densidade muito maior que 
a água, de 7,86 g/cm3. Por isso, afunda.
arrow Solubilidade É a quarta característica im-
portante dos materiais – quanto o material é
capaz de se dissolver em água a determinada 
temperatura. Quanto maior é a solubilidade
de uma substância, mais solúvel ela é. Pode-
se medir a solubilidade de uma substância 
(soluto) em qualquer outra substância (sol-
vente), mas a medida mais importante é em 
relação à água. 
O máximo de cloreto de sódio (sal de cozinha) 
que se consegue dissolver em 100 g de água, a 
20 °C, é 36 g. Além dessa proporção, acumu-
lam-se grãos de sal no fundo do recipiente. Já 
de sacarose (açúcar) podem-se dissolver no 
mesmo volume de água, à mesma temperatura, 
204 g. Isso significa que o açúcar é mais solúvel
em água do que o sal.
Substância e mistura
As propriedades específicas só nos auxiliam a 
identificar um material se a amostra for composta 
de uma única substância. Misturas de substâncias
não têm suas características tabeladas porque elas
dependem da proporção em que seus componen-
tes estão misturados. Nesse caso, os químicos e 
físicos só têm três atitudes a tomar: experimentar, 
observar e comparar.
Propriedades específicas
Cada tipo de material tem propriedades es-
pecíficas, que ajudam em sua identificação. 
Algumas das principais propriedades específicas
de um material são:
arrow Ponto de fusão (PF): É a temperatura na 
qual ocorre a fusão durante o aquecimento 
(ou a solidificação durante o resfriamento) 
de um material submetido a uma pressão
constante.
arrow Ponto de ebulição (PE): É a temperatura 
na qual ocorre tanto a ebulição (durante 
o aquecimento) quanto a condensação/
liquefação (durante o resfriamento) de um 
material submetido a pressão constante.
Os pontos de fusão e ebulição de cada subs-
tância são determinados experimentalmente. 
Como a temperatura varia conforme a pressão, 
esses pontos são sempre definidos, por padrão,
ao nível do mar, onde a pressão é de a1 atmosfera.
Veja abaixo os pontos de fusão e de ebulição de 
alguns materiais.
arrow Densidade:Outra propriedade específica 
da matéria – a relação entre a massa de
um material e o volume por ele ocupado.
Matematicamente:
 
d = m
V
A unidade adotada para a densidade pode ser 
grama por centímetro cúbico, grama por litro, 
ou quilograma por litro (g/cm3, g/L ou kg/L). Se
o alumínio tem densidade de 2,7 g/cm3, então,
cada centímetro cúbico de alumínio tem massa 
de 2,7 gramas.
É a diferença de densidade que faz com que
alguns materiais flutuem sobre outros. E isso
ocorre também entre materiais de mesma na-
tureza – a água, por exemplo. No estado líquido,
a água tem densidade de 1 g/cm3. Já no estado 
sólido, a densidade da água cai para 0,92 g/cm3. 
Por isso, pedaços de gelo boiam num copo com 
wedge MAIS LEVE 
QUE A ÁGUA 
No Mar Morto, 
a concentração 
de sais diluídos 
é tão alta que a 
densidade da água 
sobe de 1,03 kg/L 
para 1,24 kg/L . 
Parece pouco, mas 
isso é suficiente 
para sustentar 
uma pessoa sem 
nenhuma boia 
NA PRÁTICA
DENSIDADE
Um balão de festa que se enche por sopro não 
permanece flutuando porque o ar que sopramos é 
mais denso do que o ar atmosférico do lado externo 
do balão. O ar da atmosfera é uma mistura de gases 
com densidade de 1,2 g/L. Já a mistura que expiramos 
contém uma boa proporção de gases mais densos – 
principalmente o gás carbônico, que tem densidade de
1,8 g/L. Coisa bem diferente acontece com um balão
cheio de gás hélio. Como tem densidade muito menor 
que a do ar atmosférico (0,16 g/L), o balão vence até
mesmo a gravidade e sobe.
MATERIAL PF (em °C) PE (em °C)
Estado físico
a temperatura
ambiente (25 oC)
Álcool etílico – 117 °C 78 °C Líquido
Oxigênio – 218 °C – 183 °C Gasoso
Ferro 1.535 °C 2.885 °C Sólido
wedge 1 ATMOSFERA
É a pressão 
exercida pela
atmosfera
terrestre ao nível
do mar. Equivale 
a 760 milímetros 
de mercúrio 
(760 mm Hg).
17GE QUÍMICA 2017
Fusão Passagem do estado sólido 
para o líquido
Vaporização ou evaporação Passagem do estado líquido 
para o gasoso
Solidificação Passagem do estado líquido 
para o sólido
Condensação Passagem do estado gasoso 
para o líquido
Sublimação Passagem do estado sólido 
para o gasoso, ou vice-versa
TOME NOTA 
O estado físico da matéria é definido pela forma 
como as moléculas se agregam. No estado sólido, 
as moléculas são muito coesas e, portanto, 
a forma é bem definida. No estado líquido, 
a força de coesão entre as moléculas é menor. 
Por isso, o líquido assume o formato do recipiente. 
No estado gasoso, a matéria tem as moléculas 
livres. Em vista disso, os gases assumem
todo o 
espaço disponível, podendo ser comprimido ou 
descomprimido. Quando uma substância muda de 
estado físico, o que se altera é a maneira como as 
moléculas se organizam. As mudanças de estado 
(também chamadas mudanças de fase) são:
PF
 c
on
st
an
te
5. Quando todo o material puro se transforma em 
vapor, a temperatura volta a se elevar. Se encontrar 
alguma barreira mais fria, o vapor se condensa 
(volta ao estado líquido). É o que ocorre com a 
tampa de uma panela durante o cozimento.
4. Ao atingir o ponto de ebulição (PE), a substância 
começa a se transformar em vapor. Até que tudo 
esteja vaporizado, a temperatura não muda. 
Na água, essa temperatura é de 100 oC.
3. Quando todo o material tiver passado para o 
estado líquido, a temperatura volta a se elevar.
2. No PF começa o derretimento. Para a água, 
o PF é O oC. A temperatura se mantém constante 
enquanto houver algum material a ser derretido.
 
1. Para uma substância sólida qualquer, a 
temperatura se eleva no decorrer do tempo 
até atingir a temperatura de fusão, no ponto 
de fusão (PF).
Temperatura (ºC)
Temperatura
(ºC)
Temperatura
de ebulição
Temperatura
de fusão
Tempo (minutos)
Tempo (minutos)
só
lid
o
só
lid
o
sólido + líquido
Intervalo de ebulição O mesmo ocorre na 
ebulição. A passagem de líquido para gasoso 
começa em determinada temperatura. Mas, 
de novo, como diferentes substâncias têm 
diferentes pontos de ebulição, a transformação 
da mistura só se conclui numa temperatura mais 
alta. Completada a vaporização, a temperatura 
volta a subir num ritmo mais acelerado.
Intervalo de fusão A certa temperatura, a 
mistura começa a entrar em fusão. Mas, porque 
diferentes substâncias têm diferentes pontos de 
fusão, até toda a mistura derreter, a temperatura 
continua se elevando, ainda que de maneira 
mais suave.
arrow Uma mistura azeotrópica se comporta como 
substância apenas no ponto de ebulição (PE)
MUDANÇAS DE ESTADO DE UMA SUBSTÂNCIA
MUDANÇAS DE ESTADO DE UMA MISTURA
MISTURAS EUTÉTICA E AZEOTRÓPICA
líq
ui
do
líq
ui
do
líquido + vapor
va
po
r
va
po
r
Fim da ebulição
Início da ebulição
Início 
da fusão
Fim da fusão
Intervalo 
de fusão
Intervalo 
de ebulição
arrow Uma mistura eutética se comporta como 
substância apenas no ponto de fusão (PF)
Tempo Tempo
Ebulição
Ebulição
Fusão
Fusão
PE
 c
on
st
an
te
Temperatura Temperatura
Uma substância é uma mistura composta 
de partículas de mesmo tipo (veja elementos 
químicos, átomos e moléculas na pág. 20 deste 
capítulo). As substâncias têm comportamento 
muito característico: à medida que a temperatura 
cai ou sobe, podem mudar de estado físico. Mas, 
durante essa mudança, a temperatura do material 
não se altera. Já numa mistura – um material 
formado por duas ou mais substâncias –, as mu-
danças de estado acontecem numa temperatura 
que se altera. Compare, nos gráficos ao lado, o 
comportamento de substâncias e de misturas, 
durante a mudança de estado.
Algumas misturas se comportam como subs-
tâncias em uma das mudanças de estado, mas 
nunca nas duas. As que apresentam variação 
de temperatura no PE são chamadas misturas 
eutéticas. Aquelas para as quais a temperatura 
varia no PF são chamadas misturas azeotrópi-
cas. Os gráficos ao lado representam as mudanças 
de estado desses dois tipos de mistura.
GARDEL BERTRAND
18 GE QUÍMICA 2017
ESTRUTURA DA MATÉRIA A FÍSICA DA QUÍMICA
Classificação das misturas
Na natureza, é muito raro encontrarmos subs-
tâncias com grau de pureza total. Quase tudo 
é mistura, mesmo quando ela não é facilmente 
percebida. É o caso do ar atmosférico. O ar é 
uma mistura de diversos gases, como nitrogênio, 
oxigênio e gases nobres.
Se estiver poluído, o ar contém, ainda, boa 
concentração de outras substâncias, como par-
tículas de fuligem ou monóxido de carbono. O 
mesmo acontece com a água: na natureza, cos-
tuma carregar sais minerais. Nas torneiras das
cidades brasileiras, ela vem misturada ao flúor, 
que ajuda a proteger os dentes contra as cáries.
Na indústria, também é raro o uso de substân-
cias absolutamente puras. Os metais preciosos,
como prata e ouro, são extraídos misturados a 
outras substâncias minerais e têm de ser puri-
ficados antes da fabricação de qualquer peça,
como joias. Mas porque são muito moles, pre-
cisam ser combinados com outros metais, em 
ligas que permitem a moldagem das peças.
Qualquer porção de matéria separada para 
estudo e análise chama-se sistema. A primeira 
observação a ser feita na classificação de um
sistema é se ele é homogêneo ou heterogêneo. 
Sistema homogêneo é aquele em que existe uma 
única fase (são monofásicos ou unifásicos). Em
oposição, sistema heterogêneo é aquele que
apresenta mais de uma fase (são polifásicos).
Todas as substâncias puras constituem sis-
temas homogêneos. A não ser quando estão 
em diferentes estados físicos ou em mudança 
de estado – aí, comportam-se como sistemas
heterogêneos. Nas fotos ao lado, você confere
alguns sistemas homogêneos e heterogêneos.
As soluções também são misturas que apre-
sentam apenas uma fase – ou seja, são sistemas
homogêneos. É o caso de uma xícara de chá.
wedge GRAU DE PUREZA
É a proporção entre 
a massa de um 
dos componentes 
e a massa total da 
mistura: 
 O grau de pureza 
costuma ser 
apresentado em 
porcentagem. 
FASE
É uma porção 
do sistema que 
apresenta as mesmas 
propriedades. 
Algumas fases são 
visíveis apenas por 
microscópio. É o 
caso do sangue, do 
leite e da gelatina, 
que, a olho nu, 
parecem sistemas 
homogêneos, mas 
são, na verdade, 
heterogêneos.
A chaleira contém apenas água
fervente. Mas o sistema dentro
dela é heterogêneo, porque, ao
entrar em ebulição, a água está
passando do estado líquido
para o gasoso
A água no copo constitui um 
sistema homogêneo, porque tem
uma única fase. A água é uma 
substância pura, e toda a porção 
dentro do copo tem as mesmas
propriedades
Um copo com água e gelo, apesar
de conter uma única substância, 
é um sistema heterogêneo. 
Há duas fases: uma de água no
estado sólido e outra de água
no estado líquido
Um copo com água e óleo tem 
duas fases (duas partes com
diferentes propriedades, como
cor e densidade). O sistema é 
heterogêneo
•Todo sistema gasoso é homogêneo, não importa
a quantidade deste ou daquele gás na mistura.
• Todo sistema sólido é heterogêneo. Uma 
exceção apenas: as ligas metálicas são misturas 
homogêneas.
ATENÇÃO
TOME NOTA
MISTURAS
HETEROGÊNEAS
SUBSTÂNCIAS PURAS
(em mudança de estado físico)
MISTURAS HOMOGÊNEAS
(soluções)
SUBSTÂNCIAS 
PURAS
SISTEMAS
HETEROGÊNEOS
(polifásicos)
HOMOGÊNEOS
(monofásicos)
p = ms
mt
HOMOGÊNEO E HETEROGÊNEO
UMA SÓ SUBSTÂNCIA, 
MAS HETEROGÊNEA
[1][1]
[2]
[3]
[4]
wedge 
19GE QUÍMICA 2017
wedge Destilação fracionada 
Segue o princípio da 
destilação simples, mas 
faz a separação de líquidos 
miscíveis, como água e 
álcool, que têm pontos de 
ebulição muito próximos. 
É o processo usado nas 
refinarias para separar os 
diferentes derivados 
do petróleo, como 
gasolina e diesel.
wedge Separação magnética 
Utilizada quando um dos sólidos da mistura é um 
metal que é atraído por ímãs.
wedge Filtração 
Utilizada para misturas de fases líquida e sólida ou 
sólida e gasosa. A mistura atravessa um filtro que 
retém as fases sólidas e permite a passagem das fases 
líquidas ou gasosas. É adotado nos aspiradores de pó 
e numa estação de tratamento de água.
arrow Para separar misturas homogêneas, 
os métodos mais comuns são:
arrow Para separar misturas heterogêneas, 
os métodos mais comuns são:
wedge Evaporação 
Separa o sólido de uma mistura. É como
se obtém o 
sal de cozinha da água do mar nas salinas.
wedge Destilação simples 
Separa sólidos dissolvidos em líquidos, com base na 
diferença dos pontos de ebulição (PE) dos compostos 
da mistura. Quanto maior for essa diferença, mais 
eficiente será a separação. 
wedge Dissolução fracionada 
Separa duas ou mais fases sólidas, empregando 
um solvente que dissolve apenas um dos sólidos 
da mistura.
wedge Decantação 
Retira da fase líquida sólidos ou outros líquidos 
imiscíveis (que não se misturam, como óleo e 
água), pela diferença de densidade entre as fases.
wedge Liquefação fracionada 
Separa componentes de misturas gasosas. 
A mistura é comprimida e resfriada até que passe 
para o estado líquido. A temperatura é então elevada 
lentamente. Os gases são separados, um a um, 
por destilação fracionada.
SEPARAÇÃO 
DE MISTURAS
ENXOFRE
LIMALHA
DE FERRO
1. A solução de 
água e barro 
é deixada em 
repouso 
1. A mistura 
é fervida 2. A substância 
de ponto de 
ebulição mais 
baixo (o líquido) 
evapora antes
3. Em contato com as 
paredes mais frias 
do tubo, o vapor se 
condensa, e o líquido 
 é separado
2. Passado o tempo, 
as fases se separam: 
líquida (água) e 
sólida (terra)
3. Entornando 
o recipiente, 
separa-se a 
água da terra 
1. Numa mistura 
de areia e sal é 
adicionada água, 
que dissolve o sal
3. O sal é 
separado pela 
evaporação 
da água
2. Na 
filtração, a 
areia fica 
retida
Óleo cru
Fornalha
Gás
Gasolina
Querosene
Óleo diesel
Óleo 
combustível
Parafina, 
alcatrão
[1] DERCILIO [2] [3] [4] ISTOCK
20 GE QUÍMICA 2017
ESTRUTURA DA MATÉRIA ATOMÍSTICA
A química dos átomos
PURA ENERGIA LIBERADA 
O efeito luminoso da 
queima de fogos de artifício 
é causado pelo movimento 
de vaivém de elétrons em 
torno do núcleo
Tudo o que existe no Universo – as estrelas, como o Sol, as rochas, a água de rios e ocea- nos e os seres vivos – é feito de matéria. E 
toda matéria é constituída de átomos. O átomo é 
uma unidade básica da matéria, formada por um 
núcleo rodeado por uma nuvem de partículas. 
O modelo aceito pela química hoje prevê que 
um átomo é composto de um núcleo com prótons 
e nêutrons, cercado por uma nuvem de elétrons
Ou seja, o átomo é como um tijolo da matéria, 
mas contém partículas ainda menores. Esse 
conceito surgiu apenas no século XIX, com a 
criação dos primeiros modelos atômicos. Isso 
dependeu de uma grande mudança na forma 
como o mundo era observado e analisado. 
21GE QUÍMICA 2017 
Modelos atômicos
Ciências que estudam a natureza, como a 
química, a física e a biologia, têm sua atividade 
baseada no método científico, uma série de eta-
pas que precisam ser cumpridas rigorosamente, 
ao fim das quais é possível chegar a conclusões 
sólidas sobre o fenômeno estudado. 
O pesquisador observa um fenômeno, define 
a questão a ser respondida, faz medidas, coleta 
e compara dados. Com isso ele formula uma 
possível explicação para o fenônemo – uma hi-
pótese, que precisa ser testada. Se a hipótese se 
comprova válida, o pesquisador pode generalizar 
PUDIM DE 
PASSAS
Para Thomson, 
o átomo seria 
o pudim e teria 
carga positiva
Cada elétron, 
com carga 
negativa, seria 
uma uva-passa 
incrustada
MACIÇO
Para Dalton, 
o átomo era 
uma esfera 
indivisível
a ideia, na forma de uma lei científica ou de um 
conjunto de leis que constituem uma teoria. Para 
fenômenos que não podem ser observados nem 
medidos, a teoria é denominada modelo – uma 
analogia que permite a explicação do fenômeno. 
Foi o que aconteceu no século XVIII, quando 
os cientistas começaram a se questionar sobre 
a estrutura dos átomos.
Átomos são partículas minúsculas, impossí-
veis de serem vistas mesmo pelos equipamentos 
mais sofisticados. Daí a necessidade de construir 
um modelo que explique a estrutura atômica. 
O modelo de Dalton 
O inglês John Dalton foi um dos pioneiros a 
pesquisar os átomos de maneira científica, no 
início do século XIX. Ele analisou os resultados 
de experimentos realizados por dois france-
ses – Antoine Laurent Lavoisier e Joseph 
Louis Proust. Essas experiências afastavam 
o caráter mágico das reações químicas e 
propunham uma explicação racional para o 
fenômeno. Dalton criou um modelo atômi-
co, muito baseado no conceito grego antigo. 
Para o inglês, 
arrow o átomo é uma esfera maciça e indivisível; 
arrow toda matéria é formada por átomos, partí-
culas indivisíveis;
arrow átomos de um mesmo elemento são iguais 
em massa e propriedades; átomos de ele-
mentos diferentes têm distintas massa e 
propriedades; 
arrow os compostos são formados de átomos que 
se combinam em proporção simples.
O modelo de Thomson
Na segunda metade do século XIX, expe-
rimentos com gases que recebem descargas 
elétricas indicaram que o átomo continha par-
tículas com carga elétrica negativa. No fim do 
século, outro inglês, Joseph John Thomson, 
descobriu a primeira partícula subatômica 
– o elétron. Isso provou que o átomo não 
é indivisível, mas composto de partícu-
las menores. Thomson propôs, então, um 
novo modelo atômico, que foi apelidado de 
“pudim de passas” (veja ao lado).
O modelo Rutherford-Böhr
O modelo atômico aceito atualmente pela 
química começou a ser esboçado por Ernest Ru-
therford, no início do século XX. O pesquisador 
inglês bombardeou uma lâmina finíssima de ouro 
(com 10–4 mm de espessura) com partículas alfa, 
MARCOS PINTO
22 GE QUÍMICA 2017
ESTRUTURA DA MATÉRIA ATOMÍSTICA
Diferenças e semelhanças 
São os prótons, no núcleo atômico, que definem 
um elemento químico. Cada elemento químico
tem um nome e é representado por um símbolo, 
que indica seu nome. Esse símbolo é composto 
de uma ou duas letras (sempre começando com
maiúscula e terminando com minúscula), que 
muitas vezes se referem ao nome do elemento 
em latim. Veja alguns exemplos:
ELEMENTO SÍMBOLO INDICA O NOME
Hidrogênio H hidrogenium
Carbono C carbonium
Cálcio Ca calcium
Sódio Na natrium
Fósforo P phosphorus
Ouro Au aurum
Prótons e nêutrons
O número de prótons é chamadonúmero atô-
mico (Z). Por exemplo:
arrow para o átomo de ferro (Fe), que contém 26 
prótons, Z = 26;
arrow para o sódio (Na), com 11 prótons, Z = 11.
A soma do número de prótons (p) e o número 
de nêutrons (n) é o número de massa (A). O 
número de prótons é o mesmo que o número 
atômico. Então: 
A = Z + n
A proporção entre o número de prótons e o de 
nêutrons define algumas semelhanças e diferen-
ças entre os átomos:
arrow ISÓTOPOS São átomos com o mesmo número 
de prótons, mas com diferente número 
de nêutrons. Se têm o mesmo número de
prótons, esses átomos têm o mesmo nú-
mero atômico Z e, portanto, são um mes-
mo elemento, com propriedades químicas 
semelhantes. Mas, devido à variação no
número de nêutrons, suas propriedades
físicas podem diferir ligeiramente. Veja,
como exemplo, os isótopos do cálcio (Ca):
Isótopo 1 do cálcio
 20p
Ca (Z = 20) 20 e– A = 41
 21 n{
 
 
Isótopo 2 do cálcio
 20 p
Ca (Z = 20) 20 e– A = 42
 22 n{
 
 
emitidas por um material radiativo. Rutherford 
sabia que as partículas alfa têm carga elétrica po-
sitiva e, no experimento, constatou que a maioria 
das partículas alfa atravessava a lâmina de ouro 
sem sofrer nenhum desvio de trajetória. Mas
algumas delas se desviavam ou eram rebatidas
de volta ao colidir com a lâmina de ouro.
E, com base nessas observações, Rutherford
chegou às seguintes conclusões:
arrow se a maioria das partículas alfa atravessou a 
lâmina sem se desviar, os átomos da lâmina 
de ouro deviam ter grandes espaços vazios;
arrow se algumas partículas alfa foram rebatidas,
então
os átomos da lâmina deviam apre-
sentar uma parte central muito pequena 
e densa – um núcleo;
arrow por fim, se outra parte das partículas alfa 
(que têm carga positiva) sofreu algum des-
vio ao atravessar a lâmina, então o núcleo
dos átomos de ouro deve ter carga positiva 
(lembre-se de que cargas iguais se repelem). 
Com essas hipóteses, Rutherford só precisou
raciocinar: para equilibrar a carga elétrica po-
sitiva do núcleo, os vazios deviam ser povoados 
de elétrons, de carga negativa. Daí surgiu o 
modelo atômico de Rutherford, que foi aper-
feiçoado pelo dinamarquês Niels Böhr, poucos
anos depois. Esse modelo lembra o formato do 
sistema solar, com o núcleo representando o
Sol e os elétrons, os planetas. Nos anos 1930, os 
nêutrons, sem carga elétrica, foram descobertos 
e incorporados ao modelo.
Com a descoberta do nêutron, o átomo teve
seu modelo completado. Hoje, são bem conhe-
cidas as propriedades fundamentais de cada 
uma dessas partículas.
ELEMENTO QUÍMICO
é o conjunto de 
átomos quimicamente 
iguais – ou seja, que 
têm o mesmo número 
de prótons.
O modelo Rutherford-Böhr descreve o 
átomo como um minúsculo sistema solar
PARTÍCULA 
SUBATÔMICA
CARGA
MASSA 
RELATIVA
MASSA (g)
Próton (p) +1 1 1,67 . 10–24
Nêutron (n) 0 1 1,67 . 10–24
Elétron (e–) –1 1 /1.840 9,1 . 10–28
elétronsprótonsnêutronsnúcleo
wedge 
23GE QUÍMICA 2017 
Os isótopos de um elemento químico não 
recebem nomes especiais. São identificados 
apenas como “isótopo”. No caso do cálcio, por 
exemplo:
20Ca41 lê-se isótopo 41 do cálcio (cálcio-41)
20Ca42 lê-se isótopo 42 do cálcio (cálcio-42)
O único elemento químico cujos isótopos rece-
bem nomes especiais é o hidrogênio. Veja:
ISÓTOPO NOME ESPECIAL
1
H 1 prótio ou hidrogênio (Z = 1, A = 1)
1
H 2 deutério (Z = 1, A = 2)
1
H 3 trítio ou tritério (Z = 1, A = 3)
arrow ISÓBAROS São átomos de elementos quími-
cos diferentes que têm o mesmo número 
de massa (A). Nesse caso, eles diferem tanto 
em suas propriedades químicas quanto 
nas físicas. O cálcio (Ca), por exemplo, é 
isóbaro do potássio (K). Veja:
 
 20 p
Ca (Z = 20) 20 e– A = 40
 20 n{
 
 19 p
 K (Z = 19) 19 e– A = 40
 21 n{
Repare que o número de prótons (Z) do cálcio 
é diferente do número de prótons do potássio. 
Então eles são elementos químicos distintos. 
Ainda assim, têm o mesmo número de massa 
(A). A diferença está no número de nêutrons.
arrow ISÓTONOS São átomos de elementos quími-
cos distintos que têm diferentes número 
de massa (A) e número atômico (Z), mas 
apresentam o mesmo número de nêutrons 
(n). Nesse caso, a diferença está no número 
de prótons. São isótonos:
5B11 e 6C12 (boro-11 e carbono-12) 
15P31 e 16S32 (fósforo-31 e enxofre-32)
Elétrons
O número de elétrons (e–) e a relação entre esse 
número e a quantidade de prótons, no núcleo, 
também definem propriedades químicas impor-
tantes de um átomo. Íons são átomos que ganham 
ou perdem elétrons numa ligação química. A 
maioria dos átomos liga-se uns aos outros, a fim 
de alcançar a estabilidade. Se, numa ligação, um 
átomo cede elétrons, é um íon positivo; se recebe 
elétrons, é chamado íon negativo. Veja:
arrow CÁTIONS É o nome que se dá aos íons positivos 
– ou seja, átomos que perderam elétrons e, 
portanto, têm mais cargas positivas (dadas 
pelos prótons). O total de elétrons cedidos 
é sempre igual ao total de cargas negativas 
perdidas. Veja, no exemplo abaixo, como 
um átomo neutro de cálcio se transforma 
num cátion:
arrow ÂNIONS São átomos eletrizados negativa-
mente – ou seja, com mais cargas negativas 
(elétrons) do que cargas positivas (prótons). 
Para que um átomo neutro se torne um 
ânion, ele tem de ganhar elétrons. O total 
de elétrons recebidos é sempre igual ao 
total de cargas negativas adquiridas. Veja 
como um átomo neutro de nitrogênio (N) 
se transforma em ânion:
Átomos neutros ou íons de elementos quími-
cos diferentes podem apresentar o mesmo nú-
mero de elétrons. Quando isso ocorre, dizemos 
que esses átomos são isoeletrônicos. 
 N (Z = 7) arrow ganha arrow N (Z = 7) arrow N3–
 3 elétrons
7 p
7 e–
7 p
10 e–
 átomo neutro (p = e–) arrow (e– > p) arrow 3 cargas arrow ânion de
 negativas nitrogênio 
Ca (Z = 20) arrow perde arrow Ca (Z = 20) arrow Ca2+
 2 elétrons
20 p
20 e–
20 p
18 e–
 átomo neutro (p = e–) arrow p > e– arrow 2 cargas arrow cátion 
 positivas de cálcio 
TOME NOTA
• N é o átomo de nitrogênio
• N3– é como se representa o ânion trivalente do 
nitrogênio (com três elétrons a mais)
 Esse tipo de notação vale para qualquer ânion.
TOME NOTA
• Ca é o átomo de cálcio
• Ca2+ é como se representa o cátion bivalente de 
cálcio (com dois elétrons a menos) 
Esse tipo de notação vale para qualquer cátion.
24 GE QUÍMICA 2017
ESTRUTURA DA MATÉRIA ATOMÍSTICA
CAMADA 
(nível de 
energia)
Número 
máximo 
de elétrons
K (1) 2
L (2) 8
M (3) 18
N (4) 32
O (5) 32
P (6) 18
Q (7) 2
Configuração eletrônica
Cada nível de energia da eletrosfera contém 
diversos subníveis, identificados pelas letras 
minúsculas s, p, d, f. Cada subnível comporta 
um número máximo de elétrons. 
SUBNÍVEL
NÚMERO MÁXIMO 
DE ELÉTRONS
REPRESENTAÇÃO
s 2 s1–2
p 6 p1–6
d 10 d1–10
f 14 f1–14
A forma como os elétrons se distribuem pelos 
subníveis é chamada configuração eletrônica. 
Veja a tabela abaixo e acompanhe o raciocínio 
para entender, passo a passo, como os elétrons 
se dispõem pelas camadas e subníveis:
A organização dos elétrons
A região ocupada pela nuvem de elétrons, 
em torno do núcleo, chama-se eletrosfera. Em 
1913, Niels Böhr fez uma série de experimen-
tos que resultaram nos seguintes postulados a 
respeito da eletrosfera:
arrow os elétrons se movimentam em trajetórias 
circulares, chamadas camadas ou níveis 
de energia. Cada um desses níveis tem um 
valor energético;
arrow quanto mais externo for o nível, mais energia 
ele tem;
arrow um elétron que absorve energia (elétrica, 
luz, calor, por exemplo) salta de uma camada 
mais interna para outra mais externa;
arrow um elétron que volta à sua camada interna 
original libera a energia recebida na forma 
de ondas eletromagnéticas. 
A ciência conhece sete níveis de energia, 
que podem abrigar até 112 elétrons. Por isso, 
dizemos que a eletrosfera se divide em sete 
camadas eletrônicas, cada uma delas com o 
máximo possível de elétrons. Veja: 
K = 1
L = 2
M = 3
N = 4
O = 5
P = 6
Q = 7
Camadas 
(níveis) K (1) L (2) M (3) N (4) O (5) P (6) Q (7)
Nº máximo 
de elétrons 2 8 18 32 32 18 2
Subníveis 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f14 6s2 6p6 6d10 7s2
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA
Nível de 
energia
Subnível Número de elétrons 
no subnível
4s2 4p6 4d10 4f14
O número de elétrons 
existentes nesta camada 
4 é 2 + 6 + 10 + 14 = 32
• Cada subnível comporta um número máximo de elétrons:
 s = 2
 p = 6
 d = 10
 f = 14
• A camada 1 tem apenas o subnível s, onde cabem, no máximo, 
dois elétrons.
• A camada 2 comporta oito elétrons, em dois subníveis, s e p. 
Dois elétrons lotam o subnível s. Os outros seis elétrons vão 
para o subnível p.
• A camada 3 tem três subníveis: s, p e d. Os subníveis s e p já 
contêm oito elétrons. A camada comporta mais dez elétrons,
no subnível d. No total, o nível M comporta 18 elétrons.
• As camadas 4 e 5 comportam 32 elétrons cada uma, em quatro 
subníveis: s, p, d e f.
25GE QUÍMICA 2017 
SAIBA MAIS
A QUÍMICA DOS FOGOS DE ARTIFÍCIO
Os fogos de artifício são fabricados basicamente de 
pólvora combinada com sais de diferentes elementos 
químicos. A cor da luz produzida pela explosão é de-
terminada por esse elemento: o lítio dá o vermelho; o 
cálcio, o laranja; e o cobre, o azul.
O processo de produção das cores chama-se lumines-
cência e ocorre quando elétrons excitados pelo calor 
da explosão da pólvora liberam essa energia de volta e 
retornam para o nível menos energético do átomo. Veja 
o que acontece com os elétrons de um átomo quando 
ele produz a luz colorida dos fogos.
A energia de um elétron depende da camada e 
do subnível que ele ocupa. Num átomo no estado 
fundamental (sem elétrons excitados por alguma 
forma de energia), os elétrons se distribuem 
em ordem crescente seguindo as diagonais do 
diagrama de Linus Pauling. Veja: 
Veja como se distribuem os elétrons do hidro-
gênio e do sódio. O hidrogênio neutro (H) tem 
apenas um próton e um elétron (não contém 
nêutrons). Então:
arrow Esse elétron só pode estar na camada K (1); 
arrow Como essa camada tem apenas um sub-
nível energético, a localização do elétron 
tem de ser 1s1
Para o sódio (Na), com 11 elétrons, o raciocínio 
é o mesmo: 
arrow Os elétrons vão se distribuindo pelas cama-
das e, em cada uma delas, pelos subníveis, 
seguindo o zigue-zague de Linus Pauling: 
1s2, 2s2, 2p6 e 3s1
Os elétrons mais energizados estão no último 
subnível. Mas preste atenção no zigue-zague: 
nem sempre o último subnível está na última 
camada. Essa é a camada de valência, que contém 
os elétrons que participam das ligações químicas.
Repare na distribuição de elétrons do ferro e 
do bromo. Para o ferro (Z = 26):
• Subníveis: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 
• Níveis: K = 2 L = 8 M = 14 N = 2
• Subnível mais energético: 3d, com 6 elétrons
• Camada de valência arrow 4 (4s) com 2 elétrons
Para o bromo (Z = 35): 
• Subníveis: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
• Níveis: K = 2 L = 8 M = 18 N = 7
• Subnível mais energético: 4p, com 5 elétrons
• Camada de valência arrow 4 (4s2 e 4p5) com 
7 elétrons
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7s
Em cada linha horizontal estão listadas 
as camadas com seus possíveis subníveis 
de energia: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d...
Os elétrons se distribuem seguindo 
o zigue-zague mostrado pela linha 
pontilhada azul: 
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d... 
O subnível mais energético é sempre o 
último a receber elétrons na distribuição. 
Nem sempre esse subnível pertence à 
última camada
TOME NOTA
Os elétrons perdidos por um cátion (íon positivo) 
são sempre aqueles da camada de valência, e não 
do último subnível de distribuição. Então, para 
identificar os elétrons que o cátion cede, você deve:
1. distribuir os elétrons do átomo neutro, segundo as 
camadas e os subníveis (em zigue-zague);
2. identificar a camada de valência e dela retirar os 
elétrons cedidos a outro átomo.
Imagine um átomo qualquer com seis elétrons. A distribuição normal 
desses elétrons é: 1s2, 2s2, 2p2 – ou seja, dois elétrons na camada K (1), 
que só tem o subnível s, e quatro outros elétrons na camada L (2), 
dois no subnível s e outros dois no subnível p.
Se o átomo recebe uma descarga de energia, como o calor da 
explosão da pólvora nos fogos de artifício, um dos elétrons que 
ocupava o subnível mais energético salta para subníveis mais 
energéticos ainda – neste caso, para um subnível da camada M (3). 
Um elétron não pode acumular essa energia. Por isso, logo devolve 
a energia extra e retorna para o subnível energético original. 
A devolução dessa energia para o meio ambiente se dá na forma 
de luz colorida. O show pirotécnico acontece.
1.
2.
3.
K L 
K L M 
K L M 
FERNANDO GONSALES
26 GE QUÍMICA 2017
ESTRUTURA DA MATÉRIA TABELA PERIÓDICA
Cada coisa 
em seu lugar
INDIVIDUALIDADE ATÔMICA Cada elemento químico é um átomo com características específicas
Quem sabe ler a tabela periódica 
obtém dela informações sobre 
diversas propriedades dos elementos
A ciência conhece 118 elementos químicos. Mas 26 deles não existem na natureza. São átomos extremamente instáveis e, 
por isso, só aparecem quando sintetizados em 
laboratório (veja o capítulo 4). 
A descoberta dos elementos químicos foi 
feita paulatinamente. Até o fim do século XVII, 
conheciam-se apenas 14 deles; um século depois, 
eram 33. Com o advento da ciência moderna, no 
século XIX, 83 elementos foram identificados. 
Com uma lista desse tamanho, tornava-se cada 
H
1.01
Rn
(222)
Th
232
Ra
(226)
U
238
Fr
(223)
Pa
(231)
Ac
(227)
He
4.00
C
12.0
Be
9.01
O
16.0
Li
6.94
N
14.0
B
10.8
F
19.0
Ne
20.2
Si
28.1
Mg
24.3
S
32.1
Na
23.0
P
31.0
Al
27.0
Cl
35.5
Ar
40.0
Ti
47.9
Zn
65.4
Cr
52.0
Co
58.9
Cu
63.5
V
50.9
As
74.9
Fe
55.9
Sc
45.0
Ga
69.7
Ge
72.6
Mn
54.9
Ni
58.7
Kr
83.8
Zr
91.2
Sn
119
Cd
112
Mo
95.9
Rh
103
Rb
85.5
Ag
108
Nb
92.9
Sb
122
Ru
101
Y
88.9
In
115
Pd
106
Xe
131
Pb
207
Hg
201
W
184
Ir
192
Ce
133
Au
197
Ta
181
Bi
209
Os
194
La
139
Ti
204
Re
180
At
(210)
Pt
195
Tc
(99)
Po
(210)
Hf
179
K
39.1
Ca
40.1
Sr
87.6
Ba
137
Se
79.0
Br
79.9
Te
128
I
127
Elementos conhecidos de Mendeleev
Elementos desconhecidos mas previstos por Mendeleev
vez mais necessário um sistema de organização 
que permitisse trabalhar com os elementos. 
Houve várias tentativas (veja o quadro “Sai-
ba mais”, na pág. ao lado). A classificação que 
prevaleceu foi a proposta pelo russo Dimitri 
Mendeleev. 
A tabela de Mendeleev
Em 1869, Mendeleev juntou as tentativas 
anteriores e dispôs os elementos conhecidos 
num quadro com doze linhas (na horizontal) 
e oito colunas (na vertical). Na horizontal, os 
elementos obedeciam à ordem crescente de 
massa (dada pela soma do número de prótons 
e o de nêutrons). Na vertical, apresentavam 
características semelhantes. Mendeleev atribuía 
as imperfeições da tabela a erros no cálculo das 
massas. Ele tinha tanta certeza disso que deixou 
alguns espaços vagos na tabela, para o encaixe 
de elementos ainda não descobertos. Essas vagas 
foram, depois, realmente preenchidas (veja na 
tabela a seguir).
Mendeleev não acertou em tudo. Para ele, 
por exemplo, as propriedades químicas de um 
elemento eram dadas pela massa, como ima-
ginavam também seus contemporâneos. Hoje, 
sabe-se que o que caracteriza um elemento 
é o número de prótons, ou seja, o número 
atômico (Z). Por isso, a tabela periódica usada 
hoje é construída em função de Z. Seja como for, 
a ordem dos elementos não foi muito alterada, 
pois, na maior parte das vezes, a massa cresce 
conforme o número de prótons. Foi por isso que 
Mendeleev acertou na previsão dos elementos 
químicos desconhecidos à sua época. 
A disposição proposta por Mendeleev agru-
pa os elementos de acordo com características 
importantes dos átomos. Acompanhe, a seguir, 
a identificação dessas características.
[1]
27GE QUÍMICA 2017 
arrow PERÍODOS São as sete linhas horizontais. To-
dos os elementos de um mesmo período têm 
o mesmo número de camadas eletrônicas. 
2º PERÍODO
Elemento Duas camadas Número de elétrons
Lítio (3Li) K, L K = 2, L = 1
Berilo (4Be) K, L K = 2, L = 2
Boro (5B) K, L K = 2, L = 3
Carbono (6C) K, L K = 2, L = 4
Nitrogênio (7N) K, L K = 2, L = 5
Oxigênio
(8O) K, L K = 2, L = 6
Flúor (9O) K, L K = 2, L = 7
Neônio (10N) K, L K = 2, L = 8
1º PERÍODO
Elemento Uma camada Número de elétrons
Hidrogênio (H) K 1
Hélio (He) K 2
arrow FAMÍLIAS OU GRUPOS Correspondem às colu-
nas. Na nomenclatura recomendada pela 
União Internacional de Química Pura e 
Aplicada (Iupac), as famílias são numera-
das de 1 a 18. 
Os elementos de uma mesma família apresen-
tam configurações eletrônicas semelhantes, o 
que lhes confere, também, propriedades quími-
cas semelhantes. Por exemplo: todos os elemen-
tos da família do berilo (Be) têm distribuição 
eletrônica que apresenta como característica 
ns2, em que
arrow n é o período em que se encontra o último 
subnível de energia. Esse número cresce 
conforme descemos pela coluna de uma 
mesma família;
arrow Mas a configuração eletrônica de todos os 
elementos da família do Be termina com 
dois elétrons sempre no subnível s; 
arrow Isso significa que o berílio (Be) e todos os 
elementos abaixo dele têm dois elétrons na 
camada de valência. E esses elétrons estão 
sempre no subnível s de energia. Veja:
4Be arrow 1s2 2s2
12Mg arrow 1s2 ......3s2
20Ca arrow 1s2 ..............4s2
38Sr arrow 1s2 .....................5s2
56Ba arrow 1s2 ...........................6s2
88Ra arrow 1s2 ..................................7s2
Os elementos dispostos no 
cilindro de Chancourtois, 
quando lidos na vertical, 
apresentavam as mesmas 
propriedades químicas. 
Os átomos de berilo (Be), 
magnésio (Mg) e cálcio (Ca), 
por exemplo, ligam-se a outros 
átomos da mesma maneira
Be
Mg
Al
Ca
K
Na
Li
B
Propriedades periódicas e aperiódicas
As propriedades periódicas são aquelas cujos 
valores crescem ou decrescem em função do 
número atômico e se repetem a cada grupo de 
elementos. São propriedades periódicas o raio 
atômico, o potencial de ionização e a afinidade 
eletrônica (veja na página 29).
As propriedades aperiódicas também dependem 
do número atômico, mas não se repetem regular-
mente na tabela. Um exemplo de propriedade 
aperiódica é a massa atômica, pois ela sempre 
cresce com o aumento do número atômico, mas 
não se repete nunca entre todos os elementos. 
SAIBA MAIS
Uma classificação científica se baseia em diferenças e 
semelhanças. Foi isso o que os químicos começaram 
a procurar na relação de elementos, principalmente a 
partir do século XIX.
Em 1817, o químico alemão Johann Wolfgang 
Döbereiner percebeu que, em alguns grupos de 
três elementos que apresentavam propriedades 
semelhantes, a massa atômica (MA) de um deles 
sempre era a média aritmética da massa atômica dos 
outros dois. Döbereiner organizou, então, grupos de 
três elementos na chamada lei das tríades. As tríades 
logo caíram, pois abrangiam um número pequeno de 
elementos. Algumas tríades de Döbereiner: 
ELEMENTOS Z MÉDIA ARITMÉTICA
Cloro (Cl) 35,5
80 ≈
 127 + 35,5
 2
Bromo (Br) 80
Iodo (I) 127
Cálcio (Ca) 40
88 ≈
 137 + 40
 2
Estrôncio (Sr) 88
Bário (Ba) 137
Em 1863, o geólogo francês Alexandre-Émile de 
Chancourtois tomou por base um cilindro e traçou 
uma curva helicoidal (em forma de hélice) que dividia 
o cilindro em 16 fatias verticais. Os elementos de 
propriedades semelhantes caíam todos na mesma 
fatia. No mesmo ano, o químico inglês Alexander 
Reina Newlands colocou as massas atômicas em 
ordem crescente e, com isso, organizou grupos de 
sete elementos. Ele reparou que as propriedades se 
repetiam no oitavo elemento – ou seja, ele encontrou 
uma periodicidade, que foi chamada de lei das oitavas. 
Essa classificação apresentava erros porque os valores 
das massas atômicas estavam errados.
[1] DAVID MACK/SCIENCE PHOTO LIBRARY [2] SSPL/GETTY IMAGES
[2]
28 GE QUÍMICA 2017
ESTRUTURA DA MATÉRIA TABELA PERIÓDICA
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29GE QUÍMICA 2017 
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