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Página 1 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - CONCEITOS FUNDAMENTAIS MATÉRIA Conceito: tudo o que ocupa lugar no espaço e tem massa. A matéria nem sempre é visível. O ar é um e- xemplo disso. Podemos, através de experimentos simples, constatar que o ar ocupa lugar no espaço. ENERGIA Na verdade, não existe uma definição satisfató- ria para energia. Porém, pode-se afirmar que o concei- to de energia está diretamente relacionado à realiza- ção de trabalho, ao fato de provocar modificações na matéria e de ser interconversível em suas várias for- mas. OBS:._______________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Propriedades da Matéria Gerais Concei- to:_________________________________________ ___________________________________________ __________________________________________ EXEMPLO: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Funcionais Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ EXEMPLO: ___________________________________________ ___________________________________________ Específicas Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ EXEMPLO: ___________________________________________ ___________________________________________ Densidade Conceito: é a relação (razão) entre a massa de um material e o volume por ele ocupado. Para sólidos e líquidos, a densidade geralmente é expressa em gramas/centímetros cúbicos (g/cm 3 ); para gases,costuma ser expressa em gramas/litro (g/L). EXERCÍCIOS DE CLASSE C1. Transforme as massas em gramas (g): a) 0,20 kg b) 200 mg C2. Transforme os volumes em litros (L): a) 1 dm 3 b) 100 mL c) 200 cm 3 d) 3,0 m 3 Leia o texto a seguir para resolver as questões C3 e C4. Um dos combustíveis mais utilizados no mundo a- tual é a gasolina, que é uma mistura de hidrocarbone- tos e apresenta densidade aproximada de 0,8 g/cm3. Página 2 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - Seu preço varia de país para país, de acordo com vários fatores, tais como: quantidade do petróleo ex- traído de fontes nacionais, quantidade do petróleo importado, custo do transporte do petróleo e seus derivados, valor da moeda nacional etc. Nos Estados Unidos, a gasolina é comercializada usando-se como unidade de medida de volume o galão (corresponden- te a aproximadamente 3,8 L), cujo preço médio é de US$ 2,00. Num teste para medição de consumo de combustível, um automóvel vazio, contendo 57 L de gasolina no tanque, teve a sua massa medida antes e depois de percorrer uma distância de 150 quilômetros, sendo encontrados os seguintes valores: • massa inicial = 1 025,6 quilogramas • massa final = 1 013,6 quilogramas C3. Determine a massa da gasolina contida em um galão e o preço, em reais, de 1 L dessa gasolina, comprada nos Estados Unidos (1 US$ = R$ 2,70). C4. Determine a densidade dessa gasolina. ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA Toda matéria é constituída de pequenas partí- culas e, dependendo do maior ou menor grau de a- gregação entre elas, pode ser encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Cada um dos três estados de agregação apresenta características próprias — como o volume, a densidade e a forma —, que podem ser alteradas pela variação de temperatura (aquecimento ou resfriamento). Quando uma substância muda de estado, sofre alterações nas suas características macroscópicas (volume, forma etc.) e microscópicas (arranjo das par- tículas), não havendo, contudo, alteração em sua composição. Mudanças de estado físico OBS:._______________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Ponto de Fusão e Ebulição Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ DIAGRAMAS DE MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO Substância Pura Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Dúvidas Página 3 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - Mistura Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Tipos de Mistura: Mistura Eutética Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ __________________________________________ OBS.:______________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Mistura Azeotrópica Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ OBS.:______________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ EXERCÍCIOS DE CLASSE C5. (MACK-SP) Indique os estados físicos das substâncias I, II, III e IV citadas na tabela abaixo, à temperatura de 40 °C e pressão de 1 atm. Substância Ponto de fusão (ºC) (medido a 1 atm) Ponto de ebulição (ºC) (medido a 1 atm) I - éter etílico –116 34 II - clorofórmio –63 61 III - ciclobutano –127 –31 IV - fenol43 183 C6. O gráfico a seguir indica as mudanças de es- tado da substância pura chumbo quando submetida a um aquecimento: a) Qual o estado físico em que o chumbo se encontra após 15 minutos de aquecimento? b) Durante quanto tempo o chumbo permaneceu to- talmente liquefeito? c) Em qual estado físico o chumbo se encontra a uma temperatura de 1760 °C? Página 4 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - d) Em quais intervalos de tempo o chumbo coexiste em dois estados físicos? PROCESSOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS (Análise Imediata) Na natureza, raramente encontramos substâncias puras. Assim, para obtermos uma determinada subs- tância, é necessário usar métodos de separação. O conjunto de processos físicos que não alteram a natu- reza das substâncias é denominado análise imediata. Mistura Homogênea ___________________________________________ ___________________________________________ Mistura Heterogênea ___________________________________________ ___________________________________________ Mistura Heterogêna Sólido+sólido ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Sólido+líquido ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Líquido+líquido ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Mistura Homogênea Sólido+líquido ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Líquido+líquido ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Psiu!! Para cada tipo de mistura — heterogênea ou homo- gênea — usamos métodos diferentes. Página 5 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - EXERCÍCIOS Q1. (UFBA) Com relação às propriedades da matéria e às mudanças de fase das substâncias e das misturas, é correto afirmar: (01) Um líquido homogêneo que apresenta ponto de ebulição constante é, necessariamente, uma substância. (02) Cor, odor e sabor são propriedades químicas. (04) Em relação à temperatura de fusão, as misturas eutéticas comportam-se como substâncias. (08) Densidade absoluta, solubilidade, ponto de ebuli- ção e ponto de fusão são propriedades usadas na identificação de uma substância. (16) As substâncias, durante a mudança de fase, man- têm a temperatura constante e a pressão variá- vel. (32) As propriedades químicas também são usadas como critério na classificação de um material co- mo substância ou mistura. Q2. (Enem-MEC) "Águas de março definem se falta luz este ano". Esse foi o título de uma reportagem em um jornal de circulação nacional, pouco antes do início do racionamento do consumo de energia elétri- ca, em 2001. No Brasil, a relação entre a produção de eletrici- dade e a utilização de recursos hídricos, estabelecida nessa manchete, se justifica porque a) a geração de eletricidade nas usinas hidrelétricas exige a manutenção de um dado fluxo de água nas barragens. b) o sistema de tratamento da água e sua distribuição consomem grande quantidade de energia elétrica. c) a geração de eletricidade nas usinas termelétricas utiliza grande volume de água para refrigeração. d) o consumo de água e de energia elétrica utilizadas na indústria compete com o da agricultura. e) é grande o uso de chuveiros elétricos, cuja opera- ção implica abundante consumo de água. Q3. (Enem-MEC) Entre as inúmeras recomenda- ções dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes: - Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescen- tes compactas. - Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posi- ção "inverno" ou "quente". - Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez. - Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente. - Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros re- comendados às suas finalidades. A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tenta- tiva de, no dia-a-dia, reduzir a) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos. b) o tempo de utilização dos aparelhos e dos dispositi- vos. c) o consumo de energia elétrica convertida em ener- gia térmica. d) o consumo de energia térmica convertida em ener- gia elétrica. e) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga. Q4. (Unicamp-SP) Uma receita de biscoitinhos Petit Four de laranja leva os seguintes ingredientes: A densidade aparente da "massa" recém-preparada e antes de ser assada é de 1,10 g/cm 3 . Entende-se por densidade aparente a relação entre a massa da "mas- Página 6 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - sa" ou do ingrediente, na "forma" em que se encontra, e o respectivo volume ocupado. a) Qual o volume ocupado pela "massa" recém- preparada, correspondente a uma receita? Q5. (UFMT) Julgue os itens abaixo. 0. A densidade da água na fase líquida é inferior à do gelo. 1. Com o passar do tempo, as bolinhas de naftalina colocadas no guarda-roupa diminuem de tamanho e acabam desaparecendo. Esta mudança de fase de agregação é chamada sublimação. 2. Misturas contendo água e álcool comum não podem ser separadaspor destilação fracionada. 3. Um sistema monofásico é sempre formado por uma única substância. 4. Durante a fusão de uma substância pura, o forne- cimento constante de energia não provoca variação de temperatura. 5. Aço, latão e bronze têm em comum o fato de serem ligas metálicas. Q6. Assinale os itens que descrevem proprieda- des organolépticas da matéria. (01) O álcool feniletílico possui odor de rosas caracte- rístico. (02) A clorofila é um pigmento verde utilizado como corante em xampus. (04) A clorofila, na presença de luz, é utilizada pelos vegetais verdes para transformar gás carbônico em gás oxigênio (fotossíntese). (08) O caroteno encontrado em vegetais e frutas de cores fortes, que o organismo animal transforma em vitamina A, possui cor laranja intenso. (16) Um dos líquidos conhecidos de maior densidade é o diiodo metano (d = 3,32 g/cm 3 ). (32) O nitrato de potássio utilizado na fabricação de explosivos possui um sabor salino e picante. (64) O alúmen de potássio, conhecido como alúmen comum ou pedra-ume, age como coagulante em pequenos cortes e é muito utilizado por manicu- res. Q7. Um cubo de gelo (água sólida) flutua quando colocado em um copo de água líquida, mas afunda quando colocado em um copo de álcool etílico anidro (comprado em farmácia). Esse fenômeno ocorre em função da diferença de densidade dos materiais en- volvidos. A água líquida possui densidade aproxima- damente igual a 1,00 g/cm 3 , o gelo possui densidade aproximadamente igual a 0,92 g/cm 3 e o álcool etílico possui densidade igual a 0,789 g/cm 3 . A respeito da densidade, responda aos itens a seguir. a) A densidade da matéria depende da temperatura e da pressão? Por quê? b) Dentre as substâncias, cuja densidade é fornecida a 20 °C, qual a mais densa? E a menos densa? c) Calcule o volume, em cm3, ocupado por 1 kg de mercúrio, 1 kg de acetona e 1 kg de alumínio. Colo- que em ordem crescente de volume ocupado (do menor para o maior). d) A adição de acetona ao metanol poderia ser desco- berta por um teste de densidade? Por quê? (32) As propriedades químicas também são usadas como critério na classificação de um material co- mo substância ou mistura. Q8. (UEFS) O álcool etílico comercializado, uma mistura azeotrópica, que contém 96% de álcool e 4% de água, apresenta A) densidade maior do que a densidade da água. B) ponto de ebulição constante durante a ebulição. C) ponto de fusão próximo à temperatura de fusão da água. D) pressão de vapor igual à pressão de vapor do álco- ol etílico puro. E) solubilidade em água menor do que a do etanol 100%. Página 7 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - T(ºC ) T empo(Mi n) 10 2 0 2 4 2 8 3 1 3 Q9. (UEFS) As mudanças de fase da água podem ser ilustradas de forma simples, como no gráfico. A análise gráfica e o conhecimento dos aspectos físi- cos envolvidos nas mudanças de estado de substân- cias, neste caso, a água, permitem afirmar: A) A vaporização da H2O(l) requer a quebra de liga- ções químicas interatômicas. B) A entalpia da H2O(l) é maior que a entalpia da H2O(g). C) À temperatura de 100°C, coexistem H2O(l) e H2O(g). D) A ebulição da H2O(l) ocorre à temperatura maior que a condensação da H2O(g). E) A transformação H2O(s) → H2O(l) é acompanhada por diminuição de densidade. Q10. (UFRGS-RS) Uma amostra de uma espécie química foi analisada em um laboratório e, como resul- tado, obteve-se o seguinte gráfico: Todas as afirmativas a respeito do gráfico estão corre- tas, exceto: a) O gráfico representa a mudança de fase de uma espécie química pura. b) A temperatura de fusão da espécie é menor que a da água pura. c) O tempo gasto para fundir a espécie química é o mesmo gasto na ebulição. d) Abaixo de O ºC, a espécie química está totalmente na fase líquida. e) No intervalo de tempo entre 15 e 20 segundos, a espécie química está na fase líquida. Q11. (UFMG) O gráfico a seguir representa uma mudança de fase de agregação. Inicialmente, o siste- ma só tem uma fase, e esta é sólida. Após a mudan- ça, o sistema é líquido. Sobre esse sistema e sua transformação, todas as afirmativas estão corretas, exceto: a) A mudança de fase de agregação é uma fusão. b) A mudança de fase de agregação ocorre a partir de 50 ºC. c) A mudança de fase de agregação termina no ins- tante t3. d) O sistema é constituído por uma substância cristali- na. e) O sistema tem mais de uma fase no instante t2. Q12. Uma substância pura apresentou ponto de fusão e ponto de ebulição como mostra no gráfico abaixo. Determine: a) O estado físico da substância a 100 ºC. b) A temperatura em que a substancia está nos esta- dos gasoso para o líquido. c) O estado físico na temperatura de 13 ºC. d) O estado físico na temperatura de 0 ºC Página 8 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - e) A temperatura em que a substancia está nos esta- dos sólido e líquido. f) O tempo que a substância levou nas fases sólida e líquida. g) O tempo da substância na fase gasosa. h) O nome da mudança de fase nos pontos de fusão e ebulição. Q13. Sabendo que o volume de uma garrafa é de 1000cm 3 , qual a massa de gasolina necessária para encher duas garrafas? (A densidade da gasolina é 0,74 g/cm 3 .) a) 740g b) 740g/cm 3 c) 1480g d) 2220g/cm 3 e) 2220g Q14. (UEL-PR) "Apresenta composição constante e propriedades específicas bem definidas, indepen- dentemente de sua origem ou forma de obtenção." Essa afirmação pode ser um conceito de: a) solução aquosa (mistura homogênea) b) substância pura. c) mineral. d) rocha. e) emulsão. Q15. (Cesgranrio-RJ) Numa das etapas do trata- mento da água que abastece uma cidade, a água é man- tida durante um certo tempo em tanques para que os sólidos em suspensão se depositem no fundo. A essa operação denominamos: a) filtração. d) centrifugação. b) sedimentação. e) cristalização. c) sifonação. Q16. O ―funil de bromo‖, também chamado de fu- nil de decantação, é útil para separarmos uma mistura de: a) água e glicose dissolvida. b) água e álcool. c) água e gasolina, dois líquidos imiscíveis. d) água e areia. e) areia e pó de ferro. Q17. Os sólidos, como cloreto de sódio e sacaro- se, dissolvidos em água, podem ser separados utili- zando a técnica de A) sublimação. B) cristalização fracionada. C) destilação fracionada. D) flotação. E) filtração. Q18. (Vunesp-SP) Na preparação do café, a água quente entra em contato com o pó e é separadano coador. As operações envolvidas nessa separação são, respectivamente: a) destilação e decantação. b) filtração e destilação. c) destilação e coação. d) extração e filtração. e) extração e decantação. Q19. (Unicamp-SP) Em uma república estudantil, um dos moradores deixou cair óleo comestível no recipiente que contém sal de cozinha. Considerando que o sal não é solúvel no óleo, mas solúvel em água, como será possível recuperar o sal e o óleo, deixando- os novamente em condições de uso? Modelos Atômicos Por volta de 400 anos a.C. filósofo grego Demócrito sugeriu que a matéria não é contínua, isto é, ela é feita de minúsculas partí- culas indivisíveis. Essas partículas foram chamadas de átomos (a palavra átomo significa, em grego, indi- visível). Página 9 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - 1º Modelo Atômico (Dalton-1808 d.C) Características: ____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ 2º Modelo Atômico (Thomson-1887 d.C) Características: ___________________________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ 3º Modelo Atômico (Rutherford-1911 d.C) Características: ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ _________________________________________ 4º Modelo Atômico (Böhr-1913 d.C) Características: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ EXERCÍCIOS Q20. (UEFS-2007.1) Ernest Rutherford realizou, em 1911, experimentos com partículas alfa, α, que Página 10 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - descartaram definitivamente o modelo atômico de esfera rígida. Rutherford, ao fazer colidir essas partí- culas contra uma finíssima folha de ouro, mostrou que a grande maioria delas atravessava esse metal e ape- nas algumas poucas eram desviadas ou ricochetea- vam. Esse experimento permitiu a Rutherford concluir que a) o átomo era um sistema que apresentava a totali- dade de espaço preenchido por partículas positivas e negativas. b) os nêutrons giravam ao redor da região central do átomo. c) o raio do átomo de ouro era dez vezes maior do que o raio do núcleo. d) a maior parte da massa do átomo se encontrava na pequena região central de carga positiva. e) as partículas alfa, ao ricochetearem, indicavam uma estrutura maciça para o átomo. Q21. (Uneb-BA) Um estudante fez as seguintes afirmações sobre o modelo atômico de Rutherford: I. Os elétrons movem-se em órbitas circulares ao re- dor do núcleo. II. As cargas positivas ocupam um pequeno volume do átomo, constituindo o seu núcleo, que é responsá- vel pela maior parte da massa do átomo. III.As cargas negativas têm seu comportamento no átomo descrito por quatro números quânticos. Com respeito a estas afirmações pode-se dizer que: a) I, II e III são verdadeiras. b) apenas I e II são verdadeiras. c) apenas II e III são verdadeiras. d) apenas I é verdadeira. e) apenas II é verdadeira Q22. (PUC-RS) Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr propôs um novo modelo atômico, funda- mentado na teoria dos quanta de Max Planck, estabe- lecendo alguns postulados, entre os quais é correto citar o seguinte: a) os elétrons estão distribuídos em orbitais. b) quando os elétrons efetuam um salto quântico do nível 1 para o nível 3, liberam energia sob forma de luz. c) aos elétrons dentro do átomo são permitidas so- mente determinadas energias, que constituem os níveis de energia do átomo. d) o átomo é uma partícula maciça e indivisível. e) o átomo é uma esfera positiva com partículas nega- tivas incrustadas em sua superfície. Q23. UFU-MG (modificado) Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr são cientistas que contribuíram, significativamente, para o desenvolvimento da teoria atômica. Em relação à estrutura atômica, assinale com (V) a(s) alternativa(s) verdadeira(s) e com (F) a(s) falsa(s). ( ) Dalton postulou, baseado em evidências experi- mentais, que o átomo era uma "boli- nha"extremamente pequena, maciça e indivisível. ( ) Os resultados dos experimentos de descargas elétricas em gases rarefeitos permitiram a Thom- son propor um modelo atômico constituído de car- gas negativas e positivas. ( ) Experimentos de bombardeamento de uma placa de ouro com partículas a levaram Rutherford a propor um modelo atômico em que o átomo era constituído de um núcleo e uma eletrosfera de i- guais tamanhos. ( ) A interpretação dos estudos com espectros do hidrogênio levou Bohr a propor que o átomo pos- sui órbitas definidas por determinadas energias. ( ) No modelo atômico de Bohr,os diversos estados energéticos, para os elétrons, foram chamados camadas ou níveis de energia. Página 11 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Quí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - Q24. (UFPA) O modelo probabilístico, utilizado pa- ra o problema velocidade-posição do elétron, é uma conseqüência do princípio de: (1,0) a) Bohr. d) Heisenberg. b) Aufbau. e) Pauling. c) De Broglie. Q25. (UFSC) Em relação à configuração eletrôni- ca nos níveis e subníveis dos átomos, analise as se- guintes afirmativas. I. Quanto mais distanciado do núcleo se encontrar o elétron, maior será o seu conteúdo energético. II. A terceira e quarta camadas admitem, no máximo, 18 elétrons e 32 elétrons, respectivamente. III.A primeira camada é a menos energética e pode ter, no máximo, 8 elétrons. Está(ão) correta(s), pelo modelo atual: a) I apenas. d) I e II apenas. b) II apenas. c) III apenas. Q26. (UFSC) Com relação à estrutura da matéria, assinale as opções corretas: (01) A matéria é constituída por átomos. (02) Prótons são partículas do átomo. (04) Os elétrons possuem carga elétrica positiva. (08) Nêutrons são partículas do átomo. (16) A massa do próton é menor que a massa do elé- tron. Q27. (UEFS) Feira de Santana ainda não dispõe de unidade para tratamento de queimados, o que tor- na preocupante a aproximação dos festejos juninos, principalmente para as crianças que usam fogos de artifício. As cores exibidas pelos fogos de artifício estão rela- cionadas com a) a transferência de elétrons entre átomos durante a explosão. b) a presença de corantes orgânicos na pólvora utili- zada na confecção desses fogos. c) a energia liberada por elétrons, ao saltarem de camadas mais internas para outras externas do átomo. d) a quantidade de energia liberada pelas reações químicas, que é absorvida pelo núcleo atômico. e) o espectro de linhas dos elementos químicos que compõem a mistura explosiva e a pólvora utilizada na confecção desses fogos. Q28. (PUCRS/2-2001) Em 1913, o físico dinamar- quês Niels Bohr propôs um novo modelo atômico, fundamentado na teoria dos quanta de Max Planck, estabelecendo alguns postulados, entre os quais é correto citar o seguinte: A) Os elétrons estão distribuídos em orbitais. B) Quando os elétrons efetuam um salto quântico do nível 1 para o nível 3, liberam energia sob forma de luz. C) Aos elétrons dentro do átomo são permitidas so- mente determinadas energias que constituem os ní- veis de energia do átomo. D) O átomo é uma partícula maciça e indivisível. E) O átomo é uma esfera positiva com partículas ne- gativas incrustadas em sua superfície. Q29. (UEFS) O cientista inglês J. Dalton, no sécu- lo XIX, propôs uma teoria sobre a constituição da ma- téria, que ficou conhecida como Teoria Atômica de Dalton. De acordo com essa Teoria, pode-se afirmar: a) Os átomos de um mesmo elemento químico dife- rem apenas quanto ao número de nêutrons. b) As substâncias compostas são formadas por áto- mos de um mesmo elemento químico, que se combinam sempre em uma proporção constante. c) Os átomos são esferas rígidas indivisíveis. d) Os elementos químicos são formados por diferen- tes átomos isótopos. e) As variedades alotrópicas são substâncias com- postas puras, que possuem propriedades quími- cas e físicas distintas. Página 12 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - Q30. (UFG-GO) Leia o texto a seguir: A ciência dividiu o que era então considerado indivisí- velo. Ao anunciar, em 1897, a descoberta de uma nova partícula que habita o interior do átomo, o elé- tron, o físico inglês Joseph John Thomson mudou dois mil anos de uma história que começou quando filóso- fos gregos propuseram que a matéria seria formada por diminutas porções indivisíveis, uniformes, duras, sólidas e etemas. Cada um desses corpúsculos foi denominado átomo, o que, em grego, quer dizer "não- divisível". A descoberta do elétron inaugurou a era das partículas elementares e foi o primeiro passo do que seria no século seguinte uma viagem fantástica ao microuniverso da matéria. Ciência Hoje, voI. 22, n. 131, 1997, p. 24 A respeito das idéias contidas nesse texto, é correto afirmar que: (01) a partir da descoberta dos elétrons, foi possível determinar as massas dos átomos; (02) os elétrons são diminutas porções indivisíveis, uniformes, duros, sólidos eternos e são conside- rados as partículas fundamentais da matéria; (04) os átomos, apesar de serem indivisíveis, são constituídos por elétrons, prótons e nêutrons; (08) com a descoberta do elétron, com carga elétrica negativa, pode-se concluir que deveriam existir outras particulas, os nêutrons, para justificar a neutralidade elétrica do átomo; (16) se descobriu que os átomos são os menores constituintes da matéria. Q31. (Unifor-CE) Os átomos: I. diferem de elemento para elemento; II.são as unidades envolvidas nas transformações químícas; III. são indivisíveis; IV. consistem de unidades com um núcleo e uma ele- trosfera onde se localizam os elétrons. Dessas afirmações, estão incluídas na teoria atômica de Dalton (1808), somente: a) I b) I e II. c) III e IV d) II, III e IV e) I, II e III Q32. (UFMG) Na experiência de espalhamento de partículas alfa, conhecida como "experiência de Ru- therford", um feixe de partículas alfa foi dirigido contra uma lâmina finíssima de ouro, e os experimentadores (Geiger e Marsden) observaram que um grande núme- ro dessas partículas atravessava a lâmina sem sofrer desvios, mas que um pequeno número sofria desvios muito acentuados. Esse resultado levou Rutherford a modificar o modelo atômico de Thomson, propondo a existência de um núcleo de carga positiva, de tama- nho reduzido e com, praticamente, toda a massa do átomo. Assinale a alternativa que apresenta o resultado que era previsto para o experimento, de acordo com o modelo de Thomson. a) A maioria das partículas atravessaria a lâmina de ouro sem sofrer desvios e um pequeno número sofreria desvios muito pequenos. b) A maioria das partículas sofreria grandes desvios, ao atravessar a lâmina. c) A totalidade das partículas atravessaria a lâmina de ouro sem sofrer nenhum desvio. d) A totalidade das partículas ricochetearia ao se cho- car contra a lâmina de ouro, sem conseguir atra- vessá-la. Distribuição Eletrônica Existem três tipos de dis- tribuição eletrônica (por cama- da, por subcamada e por orbital) definidas a partir do comportamento dos elétrons e suas características. Princípios: 1. Princípio da Partícula-onda (De Broglie) Conceito: __________________________________________ Página 13 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a– P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - __________________________________________ __________________________________________ 2. Princípio da Incerteza (Heisenberg) Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ 3. Princípio do Orbital (Schroedinger) Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ Distribuição eletrônica por camada K_______________________________________ L_______________________________________ M______________________________________ N_______________________________________ O_______________________________________ P_______________________________________ Q_______________________________________ Distribuição eletrônica por subcamada A criação de uma representação gráfica para os subníveis facilitou a visualização da sua ordem cres- cente de energia. Essa representação é conhecida como diagrama de Linus Pauling. OBS.:___________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Distribuição Eletrônica por Orbital OBS.:___________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ EXERCÍCIOS DE CLASSE C7. Faça a distribuição eletrônica em subníveis de energia: a) 8O c) 18Ar e) 35Br b) 11Na d) 21Sc f) 40Zr C8. A pedra ímã natural é a magnetita (Fe3O4). O metal ferro pode ser representado por 56 26Fe e seu átomo apresenta a seguinte distribuição eletrônica por níveis: a) 2 — 8 — 16. b) 2 — 8 — 8 — 8. c) 2 — 8 — 10 — 6. d) 2 — 8 — 14 — 2. e) 2 — 8 — 18 — 18 — 10. C9. (PUC-RJ) As respectivas distribuições eletrô- nicas do último nível das espécies químicas K, K + ,K 2+ só podem ser: (Dado: K = 19) a) 4s 0 ; 4s 1 ; 4s 2 . b) 4s 1 ; 3s 2 ; 3p 6 ; 3s 2 ; 3p 5 . c) 4s 1 ; 4s 2 ; 4s 2 ; 4p 1 . d) 4s 2 ; 4s 1 ; 4s 2 ; 4p 6 . e) 4s 1 ; 4s 2 ; 4s 3 . Hã? Página 14 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - Principais característi- ca do átomo Número Atômico (Z) Em 1913, ao realizar experiências de bombarde- amento de vários elementos químicos com raios X, Moseley percebeu que o comportamento de cada elemento químico estava relacionado com a quantida- de de cargas positivas existentes no seu núcleo. As- sim, a carga do núcleo, ou seu número de prótons, é a grandeza que caracteriza cada elemento, sendo este número denominado número atômico. Z = nº de prótons Número De Massa (A) Número de massa (A): a soma do número de pró- tons (p) com o número de nêutrons (n) presentes no núcleo de um átomo. A = p + n Semelhanças Atômicas Isótopos: Conceito: são átomos que apresentam o mesmo nú- mero atômico (Z), por pertencerem ao mesmo elemen- to químico, mas diferentes números de massa (A). Exemplo: Isóbaros: Conceito: são átomos que apresentam diferentes números atômicos (Z), mas mesmo número de massa (A). Exemplo: Isótonos: Conceito: são átomos que apresentam o mesmo número de nêutrons (n), mas diferentes números atô- micos (Z) e de massa (A). Exemplo: Isoeletrônicos Conceito: átomos e íons que apresentam a mesma quantidade de elétrons. Exemplo: EXERCÍCIOS DE CLASSE C10. Determine o número de prótons, nêutrons e elétrons presentes em cada íon: 19 9F – 32 16S 2– 56 26Fe 2+ 56 26Fe 3+ C11. Os átomos M e N são isóbaros e apresen- tam as seguintes características: Determine os números atômicos e os números de massa de M e N. C12. Determine o número de massa de X. Determine o número de massa de X. Números Quânticos Números quânticos: códigos matemáticos associados à energia do elétron. São divididos em quatro tipos: Principal, Página 15 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - Secundário ou Azimutal, Terciário ou Magnético e Spin. Principal (n): Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Secundário ou Azimutal (l): Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Terciário ou Magnético (ml ou m): Conceito: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Spin (ms ou s): Conceito: __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ ___________________________________________ ___________________________________________ EXERCÍCIOS Q33. (UEL-PR) Considere as afirmações a seguir. I. O elemento químico de número atômico 30 tem 3 elétrons de valência. II. Na configuração eletrônica do elemento químico com número atômico 26 há 6 elétrons no subnível 3d. III.3s 2 3p 3 corresponde à configuração eletrônica dos elétrons de valência do elemento químico de núme- ro atômico 35. IV. Na configuração eletrônica do elemento químico de número atômico 21 há 4 níveis energéticos. Estão corretas somente: a) I e II. d) II e IV. b) I e III. e) III e IV c) II e III. Q34. (UFPE) Isótopos radioativos são emprega- dos no diagnóstico e tratamento de inúmeras doenças. Qual é a principal propriedade que caracteriza um elemento químico? a) Número de massa b) Número de prótons c) Número de nêutrons d) Energia de ionização e) Diferença entre o número de prótons e o de nêu- trons Q35. (Uniria-RJ) Os implantes dentários estão mais seguros no Brasil e já atendem ás normas inter- nacionais de qualidade. O grande salto de qualidade aconteceu no processo de confecção dos parafusos e pinos de titânio, que compõem as próteses. Feitas com ligas de titânio, essas próteses são usadas para fixar coroas dentárias, aparelhos ortodônticos e den- taduras, nos ossos da mandibula e do maxilar. Jornal do Brasil. outubro 1996. Considerando que o número atômico do titânio é 22, sua configuração eletrônica será: a) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 b) 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 d) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 Q36. (Uniube-MG) Um átomo cuja configuração eletrônica é 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 tem como número atômico: a) 10 d) 2 b) 20 e) 8 c) 18 Q37. (OSEC-SP) Levando em conta a existência dos três isótopos do hidrogênio: 1 H, 2 H, 3 H e de ape- 1 1 1 Página 16 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - nas um isótopo do oxigênio ( 16 O), o numero de nêu- trons impossível de se encontrar numa molécula de água é: a)7 c)10 e)12 b)9 d)11 Q38. (Moji-SP) Assinale a alternativa que repre- senta um conjunto de números quânticos não per- mitido: a)n = 4; l = 0; m = 0; s = - ½ b)n = 3; l = 2; m = 0; s = + ½. c)n = 3; l = 2; m = +1; s = + ½ d) n = 3; l = 0; m = +1; s = + ½ e) n = 3; l = 1; m = +1; s = + ½ Q39. (F. Objetivo-SP) Os números quânticos que identificam o segundo elétron do subnível p do átomo de nitrogênio (Z=7) são: n = 2; l = 1; m = 0; s = + ½. Os números quânticos que caracterizam o quarto elé- tron desse átomo são: n l m s a)2 0 0 - ½ b)2 0 0 + ½ c)2 1 -1 - ½ d)2 1 +1 + ½ e)3 0 0 + ½ Q40. (UFAL) Os íons representados por 23 11Na + e 24 11Na + apresentam o mesmo número de: a) prótons, somente. b) elétrons, somente. c) nêutrons, somente. d) prótons e elétrons, somente. e) prótons, nêutrons e elétrons. Q41. (UFAC) Dois átomos X e Y são isótopos, tais que 3x+ 2X 7x e 2x + 7Y 7x + 2 . Os números de massa e de prótons dos átomos X e Y são: a) 17X 35 e 17Y 17 d) 17X 35 e 17Y 37 b) 17X 35 e 17Y 40 e) 17X 35 e 17Y 39 c) 17X 35 e 17Y 38 Q42. (UFSM-RS) Assinale a alternativa correta. a) Isótopos de um elemento são átomos com diferen- tes números atômicos e mesmo número de massa. b) Elemento químico é definido como um conjunto de átomos de mesmo número atômico. c) O número de massa de um átomo é a soma do seu número de prótons e do seu número de elétrons. d) Ocorre íon positivo ou cátion quando o número de prótons é menor que o número de elétrons. e) O número atômico pode ser definido pelo número de prótons ou de elétrons do átomo. Q43. (UNI-RIO) Anualmente cerca de dez milhões de pilhas, além de 500 mil baterias de telefone celular, são jogadas fora na cidade do Rio de Janeiro. (…) elas têm elementos tóxicos, como o chumbo, mercú- rio, zinco e manganês, que provocam grandes pro- blemas de saúde. (O Globo, 05/01/98). Dos quatro elementos citados, os que possuem, em sua distribuição eletrônica, elétrons desempare- lhados, são: a) Pb e Zn. b) Pb e Mn. c) Hg e Pb. d) Hg e Zn. e) Zn e Mn. Q44. (UFGO) Observe o diagrama a seguir: Sobre este diagrama, é correto afirmar-se que: a) as letras s, p, d e f representam o número quântico secundário; b) o número máximo de orbitais por subnível é igual a dois; c) a ordem crescente de energia segue a direção hori- zontal, da direita para a esquerda; 8 Página 17 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - d) o elemento de número atômico 28 possui o subnível 3d completo; e) o nível M possui, no máximo, nove orbitais. Q45. (UFGO) Os diagramas, a seguir, represen- tam distribuições eletrônicas para o átomo de nitrogê- nio: Considerando-se essas distribuições eletrônicas: a) I e II seguem a regra de Hund. b) III e IV obedecem ao princípio de Pauli. c) II representa a distribuição do estado fundamental. d) em I, dois elétrons possuem o mesmo conjunto de números quânticos. Tabela Periódica Em Química, os crité- rios utilizados para a organi- zação dos elementos foram estabelecidos ao longo do tempo. A tabela periódica ou classificação periódica dos elementos é um arranjo que permite não só verifi- car as características dos elementos e suas repetições, mas também fazer previsões. Em 1869, um professor de Química da Universi- dade de São Petersburgo (Rússia), Dimitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907), estava escrevendo um livro sobre os elementos conhecidos na época — cerca de 63 —, cujas propriedades ele havia anotado em fichas separadas. Ao trabalhar com suas fichas, ele percebeu que, organizando os elementos em função da massa de seus átomos (massa atômica), determinadas proprie- dades se repetiam diversas vezes, isto é, eram propri- edades periódicas. Mendeleev organizou os elementos com proprie- dades semelhantes em colunas verticais, chamadas grupos ou famílias, e em linhas horizontais, chama- das períodos, em ordem crescente de MA (massa atô- mica), em que as propriedades variam. Em 1913, o inglês Moseley (1887-1915) verificou que as propriedades de cada elemento eram determina- das pelo número de prótons, ou seja, pelo número atômico (Z). Metais, Semimetais, Ametais, Gases Nobres, Hidrogênio: OBS:_______________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Períodos: Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ FAMÍLIAS OU GRUPOS Famílias ou Grupos: Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Família A: Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Página 18 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - ________________________________________________________________________________________ ____________________________________________ Família B: Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Subcamadas na Tabela Peródica ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ EXERCÍCIOS DE CLASSE C13. A representação a seguir corresponde à parte superior da tabela periódica, na qual as letras não cor- respondem aos verdadeiros símbolos dos elementos. Com base na tabela, responda às questões de 1 a 8: 1. Indique o calcogênio de maior número atômico. 2. Identifique o metal alcalino de menor número atô- mico. 3. Qual elemento apresenta a configuração 2s 2 2p 3 na camada de valência? 4. Escreva a configuração eletrônica, em subníveis, da camada de valência do elemento E. 5. Qual elemento apresenta propriedades químicas semelhantes ao elemento P? 6. Indique o elemento de transição de menor número atômico. 7. Identifique o estado físico dos elementos D e T a 25 ºC e a 1 atm. 8. Quais são os números atômicos dos elementos R e C? C14. Determine o Z e o A do gás nobre pertencen- te ao 4º período da tabela periódica, sabendo que o mesmo apresenta 47 nêutrons. C15. (PUC) Resolva a questão com base na análi- se das alternativas a seguir: I — Em um mesmo período, os elementos apresentam o mesmo número de níveis. II — Os elementos do grupo 2A apresentam, na última camada, a configuração geral ns 2 . III — Quando o subnível mais energético é tipo s ou p, o elemento é de transição. IV — Em um mesmo grupo, os elementos apresentam o mesmo número de camadas. Conclui-se que, com relação à estrutura da classi- ficação periódica dos elementos, estão corretas as a- firmativas: a) I e II. c) II e III. e) III e IV. b) I e III. d) II e IV. PROPRIEDADES PERIÓDICAS Conceito: As propriedades periódicas são aquelas que, à medida que o número atômico aumenta, assumem valores crescentes ou decrescentes em cada período, ou seja, repetem-se periodicamente. Exemplo: o número de elétrons na camada de valên- cia. Raio atômico: o tamanho do átomo Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Página 19 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - Eletropositividade Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Eletronegatividade Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Energia de ionização Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ OBS.:_______________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ (1ªE.I.<2ªE.I.<3ªE.I.). Afinidade eletrônica ou eletroafinidade Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Densidade ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Temperatura de fusão (TF) e temperatura de ebulição (TE) OBS:_______________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Volume atômico Conceito: Quando usamos a expressão volume atômi- co, não estamos nos referindo ao ―volume de um áto- mo‖. Na verdade, usamos essa expressão para designar — para qualquer elemento — o volume ocupado por uma quantidade fixa de número de átomos (6,02x10 23 = 1 mol), que é calculada dividindo-se a massa de um mol desse elemento pela sua densidade no estado sóli- do. Página 20 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - PROPRIEDADES APERIÓDICAS Conceito: As propriedades aperiódicas são aquelas cujos valores variam (crescem ou decrescem) à medida que o número atômico aumenta e que não se repetem em períodos determinados ou regulares. Exemplos: a massa atômica de um elemento sempre aumenta de acordo com o número atômico desse ele- mento, o calor específico, a dureza, o índice de refra- ção etc. EXERCÍCIOS DE CLASSE C16. Para responder às questões 1 e 2, considere as seguintes informações: a) para elementos de uma mesma família: quanto mai- or o número de níveis, maior o raio; b) genericamente, para elementos de um mesmo perío- do: quanto maior o número de prótons, menor será o raio. 1. Quais os elementos de maior raio: 3Li ou 19K? 11Na ou 17Cl? 2. Qual elemento tem menor raio: 19K ou 20Ca? C17. (UFF-RJ) Dois ou mais íons ou, então, um átomo e um íon que apresentam o mesmo número de elétrons denominam-se espécies isoeletrônicas. Comparando-se as espécies isoeletrônicas F – , Na + , Mg 2+ e Al 3+ , conclui-se que: a) a espécie Mg 2+ apresenta o menor raio iônico. b) a espécie Na + apresenta o menor raio iônico. c) a espécie F – apresenta o maior raio iônico. d) a espécie Al 3+ apresenta o maior raio iônico. e) a espécie Na + apresenta o maior raio iônico. C18. Para responder às questões de 4 a 6, conside- re as seguintes informações: a) genericamente, quanto menor o raio atômico, maior será a sua energia de ionização; b) X(g) + energia → X + (g) + e – : esta é a representação da equação que envolvea 1ª energia de ionização; c) enxofre (Z = 16): 1ª E.I. = 1 010 kJ cloro (Z = 17): 1ª E.I. = 1260 kJ selênio (Z = 34): 1ª E.I. = 941 kJ 4. Escreva as equações que representam a 1ª ionização dos elementos. 5. Explique por que a 1ª energia de ionização do cloro é maior que a do enxofre. 6. Explique por que a 1ª energia de ionização do enxo- fre é maior que a do selênio. C19. No processo de ionização do magnésio (12Mg) Mg(g) → Mg + (g) → Mg 2+ (g) → Mg 3+ (g) foram obtidos, experimentalmente, os seguintes valo- res: 7732 kJ; 738 kJ; 1451 kJ. A partir desses dados, associe corretamente os va- lores das energias de ionização. Justifique. C20. A equação química que poderá ser associada à afinidade eletrônica do flúor será: EXERCÍCIOS Q1. (Acafe-SC) Em relação à eletronegatividade, a al- ternativa verdadeira é: a) Os metais, em geral, são os elementos mais eletronegati- vos. b) Os elementos que apresentam os maiores valores de ele- tronegatividade são os metais alcalinos. c) Os elementos mais eletronegativos estão na parte superior direita da tabela periódica. d) Os gases nobres são estáveis devido à sua alta eletronega- tividade. e) Os elementos de transição são os elementos com os mais altos valores de eletronegatividade. Q2. (UFJF-MG) Na mesma família da tabela periódi- ca dos elementos químicos, em geral: a) a eletronegatividade cresce de cima para baixo; b) a energia de ionização diminui de cima para baixo; c) o tamanho dos átomos diminui de cima para baixo; d) a afinidade eletrônica cresce de cima para baixo. Página 21 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - Q3. (UFV-MG) Em relação à família dos metais alca- linos, indique a alternativa correta: a) Esses elementos apresentam propriedades químicas seme- lhantes, principalmente por apresentarem um elétron de valência. b) Essa família é chamada de metais alcalinos pela facilida- de em ceder prótons. c) O raio atômico do sódio é maior que o do potássio. d) O potencial de ionização do sódio é maior que o do lítio. e) A densidade do lítio é igual à do rubídio. Q4. (Unifor-CE) Dentre os elementos a seguir, o que deve apresentar menor temperatura de ebulição sob pressão ambiente é o: a) sódio. c) oxigênio. e) iodo. b) ferro. d) bromo. Q5. (UFSM-RS) Considerando as propriedades perió- dicas, indique a alternativa correta: a) Para elementos de um mesmo período, a primeira energia de ionização é sempre maior que a segunda. b) Com o aumento do número de camadas, o raio atômico, em um mesmo grupo, diminui. c) Para íons de elementos representativos, o número do grupo coincide com o número de elétrons que o átomo possui no último nível. d) Os elementos com caráter metálico acentuado possuem grande afinidade eletrônica. e) Para elementos de um mesmo grupo, o volume atômico aumenta com o aumento do número atômico. Ligações Químicas Há diferentes maneiras pe- las quais os átomos podem se combinar, como, por exemplo, mediante o ganho ou a perda de elétrons, ou pelo compartilhamento de elétrons dos níveis de valên- cia. Há também formas de os compostos, formados por estes átomos, ligarem-se uns aos outros. A partir dessas conclusões entende-se por dois grupos de ligações químicas: as ligações interatômi- cas; e as ligações intermoleculares. LIGAÇÕES INTERATÔMICAS Teoria do Octeto: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ 1. Ligação Iônica ou eletrovalente Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Características: a. _____________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ b. _____________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ c. _____________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ 2. Ligação Metálica Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Características: a. _____________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ b. _____________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ c. _____________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ 3. Ligação Covalente Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Características: a. _____________________________________ ____________________________________________ Página 22 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - ____________________________________________ ____________________________________________ b. _____________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ c. _____________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ 3.1. Tipos de Ligação Covalente Lig. Covalente Normal Concei- to:_________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Lig. Simples, Dupla e Tripla {Pi (π) e Sigma (σ)} ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ _____________________ Ligação Covalente Dativa Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ________________________________________________________________________________________ Substâncias Conceito: _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ Tipos: Podem ser definidos dois grupos: Substancia pura ou mistura (observando a quanti- dade de Substâncias); Substância simples ou subs- tância composta (observando por quantos elemen- tos químicos cada substância é formada). Substância pura: Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Mistura: Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Substancia Simples: Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Substância composta: Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Alotropia Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ TIPOS: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Página 23 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ _________________________________ OBS.:_______________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ EXERCÍCIOS DE CLASSE C21. (UFMT) Sabendo-se que no composto H- BrO3,o bromo está ligado aos 3 átomos de oxigênio e que o hidrogênio está ligado a um dos átomos do oxi- gênio, pode-se afirmar que o Br realizará: a) ligações covalentes normais. b) ligações iônicas. c) ligações metálicas. d) ligações metálicas e iônicas. e) duas ligações covalentes coordenadas e uma normal. C22. (Vunesp-SP) Os recém-descobertos fulerenos são formas alotrópicas do elemento químico carbono. Outras formas alotrópicas do carbono são: a) isótopos de carbono-13. b) calcário e mármore. c) silício e germânico. d) monóxido e dióxido de carbono. e) diamante e grafita. C23. (UFCE) O fósforo branco é usado na fabrica- ção de bombas de fumaça. A inalação prolongada de seus vapores provoca necrose dos ossos. Já o fósforo vermelho, usado na fabricação do fósforo de seguran- ça, encontra-se na tarja da caixa e não no palito. Indique a opção correta: a) Estas duas formas de apresentação do fósforo são chamadas de alotrópicas. b) Estas duas formas de apresentação do fósforo são chamadas de isotérmicas. c) A maneira como o fósforo se apresenta exemplifica o fenômeno de solidificação. d) O fósforo se apresenta na natureza em duas formas isobáricas. e) A diferença entre as duas formas do fósforo ocorre somente no estado físico. LIGAÇÕES INTERMOLECULARES Geometria Molecular 1. Linear: ________________________________________ 2. Angular: ________________________________________ 3. Trigonal Plana: ________________________________________ 4. Piramidal; ________________________________________ 5. Tetraédrica: ________________________________________ Página 24 de 51 MÓDULO 01 QUÍMICA GERAL & INORGÂNICA – Prof. Marcos Luiz Pré-Vestibular 2010 Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui z Q uí m ic a – P to f. M ar co s L ui s P of . R am on N ei va - POLARIDADE Polaridade de ligações Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Polaridade da molécula Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ 1. Pontes de hidrogênio Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ 2. Forças dipolo permanente-dipolo perma- nente (Dipolo-dipolo) Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ 3. Forças dipolo permanente-dipolo induzido Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ 4. Forças dipolo instantâneo-dipolo induzido (força de London) Conceito: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ EXERCÍCIOS Q6. (FUC-MT) A ligação covalente de maior po- laridade ocorre entre H e átomos de: a) F. c) Br. e) At. b) Cl. d) I. Q7. (MACK-SP) O aumento de diferença de ele- tronegatividade entre os elementos ocasiona a seguinte ordem no caráter das ligações: a) covalente polar, covalente apolar, iônica. b) iônica, covalente polar, covalente apolar. c) covalente apolar, iônica, covalente polar. d) covalente apolar, covalente polar, iônica. e) iônica, covalente apolar, covalente polar. Q8. (Vunesp-SP) Dentre as alternativas a seguir, indique a que contém a afirmação incorreta: a) Ligação covalente é aquela que se dá pelo com- partilhamento de elétrons entre dois átomos. b) O composto covalente HCl é polar, devido à di- ferença de eletronegatividade existente entre os átomos de hidrogênio e cloro. c) O composto formado entre um metal alcalino e um halogênio é covalente. d) A substância de fórmula Br2 é apolar. e) A substância de fórmula Cal2 é iônica. Q9. (FURRN) O gás carbônico (CO2) apresenta: a) quatro ligações covalentes comuns polares e molécula apolar. b) quatro ligações covalentes
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