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Capítulo 01 – QUÍMICA GERAL – MODELOS ATÔMICOS A teoria atômica de Dalton
O modelo atômico de Bohr
O Modelo atômico de Thomson Conceitos fundamentais - O número atômico (Z) É a quantidade de prótons (partículas positivas) existentes no núcleo atômico.
- O número de massa (A) É a soma dos número de prótons com o número de nêutrons existentes nos núcleos atômicos.
A = Z + n Representação:
O Modelo atômico de Rutherford
A = número de massa Z = número de prótons n = número de nêutrons
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Exemplos:
Os isótopos São átomos que apresentam o mesmo número de prótons (Z) e diferentes números de massa (A).
______________________ Os isóbaros São átomos que apresentam o mesmo número de massa (A) e diferentes números atômicos (Z).
____________________ Os isótonos
A massa e a carga das partículas
São átomos que apresentam diferentes números de prótons (Z), diferentes números de massa (A), mas com o mesmo número
de nêutrons.
____________________ Os íons São átomos em desequilíbrio elétrico. - cátion: íon de carga positiva.
- ânion: íon de carga negativa.
______________________________
As espécies isoeletrônicas São átomos ou espécies químicas que apresentam o mesmo número de elétrons. 11Na
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+
+2 12Mg
8O
-2
9F
10Ne
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O diagrama de energia de Linus pauling Atribui-se ao cientista americano Linus Pauling a construção de um diagrama de energia para a distribuição elétrons seguindo uma ordem crescente de energia dos subníveis de um átomo. Exemplo: Distribuição eletrônica do Fe (z = 26)
O modelo atômico moderno Entre 1916 e 1927, outras teorias surgiram para aperfeiçoar os modelos atômicos. Uma dessas teorias recebeu o nome de Mecânica Quântica. Esse novo ramo de física estuda as diferentes energias dos elétrons associada a quatro números denominados de “números quânticos”. 03) O número quântico magnético (m)
1) O número quântico principal (n)
O número quântico magnético relaciona-se com os orbitais. Orbital é uma região que envolve o núcleo atômico, onde é máxima a probabilidade de encontrarmos elétrons.
2) O número quântico secundário ou azimutal (l)
4) O número quântico de spin (S ou ms) Está relacionado com o sentido de rotação do elétron no orbital. - Em cada orbital podemos ter no máximo dois elétrons. - Os elétrons de um mesmo orbital têm spins contrários.
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Conceitos: - O Princípio da exclusão de Pauli: Um orbital comporta no máximo dois elétrons, com spins contrários.
- A regra de Hund ou da máxima multiplicidade : Em um mesmo subnível, de início, todos os orbitais devem receber seu primeiro elétron, e só depois cada orbital irá receber seu segundo elétron
- Princípio da dualidade ou de De Broglie: A todo o elétron em movimento está associada uma onda característica. - Princípio da incerteza ou de Heisenberg: Não é possível calcular a posição e a velocidade de um elétron, num mesmo instante.
Formato geométrico dos orbitais
Resumo números quânticos
- Substâncias paramagnéticas : são substâncias com pelo menos um elétron desemparelhado e são atraídas pelos ímãs. - Substâncias ferromagnéticas : são substâncias atraídas fortemente por um ímã como ferro, cobalto e níquel. - Substâncias diamagnéticas : são substâncias com todos os seus elétrons emparelhados e são fracamente repelidas por imã.
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Química Vestibulares 01. (Ufsc) (Ufsc) Qual o número atômico (Z) do átomo cujo elétron de diferenciação é (3, 2, +1, +1/2)?
5. (Cesgranrio) (Cesgranrio) O lixo atômico de uma fábrica de material nuclear contém os elementos radioativos urânio e tório. Considere, a seguir as representações desses elementos: I - ‰‚U£¤© II - ‰‚U£¤¥ III - ‰³Th£¤¡
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO (Ufsc 96) Na(s) questão(ões) a seguir escreva nos parênteses a soma dos itens corretos.
IV - ‰³Th£¤¥ Constituem um par de isóbaros: a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV.
2. Dados os átomos: (I) ƒ…Br©¡ , (II) ƒ†Kr©¡ , (III) ƒ…Br©¢ , (IV) ƒ†Kr©¢ Assinale as proposições VERDADEIRAS. 01. I e III são isótopos. 02. II e IV possuem o mesmo número de massa. 04. I e IV têm igual número de nêutrons. 08. I e II possuem o mesmo número de massa. 16. II e III são isótopos. Soma (
6. (Fatec) (Fatec) Os íons Ca£® e Pb£® possuem (Dados: Número atômico: Ca = 20 ; Pb = 82) a) mesmo número de prótons e elétrons. b) mesmo número de prótons e nêutrons. c) mesma carga nuclear e diferentes massas atômicas. d) igual soma de número de prótons e nêutrons. e) igual diferença entre número de prótons e elétrons.
)
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO (Ufpr) (Ufpr) Na(s) questão(ões) a seguir, escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos.
7. (Fuvest 98) Há exatos 100 anos, J.J. Thomson determinou, pela primeiro vez, a relação entre a massa e a carga do elétron, o que pode ser considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como uma contribuição de Thomson ao modelo atômico, a) o átomo ser indivisível. b) a existência de partículas sub-atômicas c) os elétrons ocuparem níveis discretos de energia. d) os elétrons girarem em órbitas circulares ao redor do núcleo. e) o átomo possuir um núcleo com carga positiva e uma eletrosfera.
3. O jornal "Folha de São Paulo" publicou, em 19/06/94, matéria sobre empresas norte-americanas que estavam falsificando suco de laranja. O produto, vendido como puro, estava sendo diluído com água. A fraude foi descoberta através de medidas de teores de isótopos de oxigênio (¢§O e ¢©O). O isótopo mais pesado fica um pouco mais concentrado nas águas presentes nas plantas em crescimento, do que nas águas oriundas de fontes nãobiológicas. É correto afirmar que:
8. (Mackenzie) (Mackenzie) É INCORRETO afirmar que o ânion monovalente ‰F¢ª ¢− apresenta: a) número de massa igual a dezenove. b) dez nêutrons. c) dez partículas com carga negativa na eletrosfera. d) nove prótons. e) um número de elétrons menor que o cátion trivalente ‚‡AØ¢¤ ¤®.
01) Os números atômicos destes são iguais. 02) O número de massas de ¢§O é 16 e indica a soma do número de prótons e de elétrons existentes no átomo. 04) O número de nêutrons nos isótopos anteriores é 16 e 18, respectivamente. 08) A distribuição eletrônica de ¢§O é igual à de ¢©O. 16) O suco puro deve conter uma maior quantidade de ¢©O. Soma = ( ) 4. (Cesgranrio) (Cesgranrio) Assinale a opção que contraria a Regra Hund:
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9. (Mackenzie (Mackenzie) A soma dos prótons, elétrons e nêutrons (p®+e−+n¡) do átomo ‚Ö÷‚Q¥Ñ, que possui 22 nêutrons, é igual a: a) 62 b) 58 c) 74 d) 42 e) 92
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pág. 6 10. (Puccamp) (Puccamp) Vanádio, elemento de transição, constitui componente importante do aço para produzir um tipo de liga que melhora consideravelmente a tenacidade, resistência mecânica e corrosão do ferro. Quantos elétrons há no subnível 3d da configuração eletrônica do vanádio? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5
14. (Uel) (Uel) Considere as configurações eletrônicas nos níveis 3 e 4 dos átomos: I. 3s¢ II. 3s£ 3p¥ III. 3s£ 3p§ 4s£ IV. 3s£ 3p§ 3d¦ 4s£ V. 3s£ 3p§ 3d¢¡ 4s£ Qual delas representa um elemento químico que adquire configuração de gás nobre quando se transforma em cátion bivalente? a) I b) II c) III d) IV e) V
11. (Uece) (Uece) Dalton, na sua teoria atômica, propôs, entre outras hipóteses, que: "Os átomos de um determinado elemento são idênticos em massa". À luz dos conhecimentos atuais podemos afirmar que: a) a hipótese é verdadeira, pois foi confirmada pela descoberta dos isótopos b) a hipótese é verdadeira, pois foi confirmada pela descoberta dos isótonos c) a hipótese é falsa, pois com a descoberta dos isótopos, verificou-se que átomos do mesmo elemento químico podem ter massas diferentes d) A hipótese é falsa, pois com a descoberta dos isóbaros, verificou-se que átomos do mesmo elemento químico podem ter massas diferentes
15. (Uel ) Quantos prótons há no íon x¤® de configuração 1s£ 2s£2p§ 3s£3p§ 3d¢¡? a) 25 b) 28 c) 31 d) 51 e) 56 16. (Uel) (Uel) Quantos prótons há na espécie química
‚ˆNi§¡ £® 12. (Uece) (Uece) Assinale a afirmativa correta: a) é possível calcular a posição e a velocidade de um elétron, num mesmo instante - Princípio de Certeza b) um subnível comporta no máximo dois elétrons, com spins contrários - Princípio da Exclusão de Pauli c) orbital é a região do espaço onde é mínima a probabilidade de encontrar um determinado elétron d) em um átomo, os elétrons encontram-se em órbitas quantizadas, circulares e elípticas - Modelo Atômico de Sommerfeld
a) 2 b) 28 c) 30 d) 32 e) 60 17. (Uel) (Uel) "O átomo contém um núcleo positivo, muito pequeno e denso, com todos os prótons, que concentra praticamente toda a massa. Os elétrons devem estar distribuídos em algum lugar do volume restante do átomo". Esta afirmação é devida a a) Rutherford. b) Millikan. c) Thomson. d) Bohr. e) Faraday.
13. (Uece) (Uece) Dissolva NaCØ em água. Em seguida, mergulhe um pedaço de madeira na solução, retire-o e deixe secar. Ao queimá-lo, aparece uma chama amarela. Este fenômeno ocorre porque: a) o calor transfere energia aos elétrons desta substância, fazendo com que eles se desloquem para níveis energéticos mais altos, emitindo luz b) o calor transfere energia aos elétrons desta substância , fazendo com que eles se desloquem para níveis energéticos mais baixos, emitindo luz c) o calor transfere energia aos elétrons desta substância fazendo com que eles se desloquem para níveis energéticos mais altos. Quando estes elétrons "excitados" voltam a níveis energéticos inferiores, eles devolvem a energia absorvida sob forma de luz d) os elétrons para não se deslocarem do seu nível energético, ao receberem calor, emitem luz
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18. (Ufes) (Ufes) De acordo com os valores teóricos para os números quânticos principal, secundário, magnético e de spin e com princípio de exclusão de Pauli, o número máximo de elétrons que podem ocupar o nível n=5 é: a) 8. b) 18. c) 32. d) 48. e) 50.
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pág. 7 19. (Ufes) (Ufes) Escolha o conjunto dos quatro números quânticos que podem descrever o elétron mais energético de um metal alcalino. OBS: Considere o metal alcalino no estado fundamental. a) n = 1, Ø = 0, m = 0, s = - 1/2 b) n = 2, Ø = 0, m = 1, s = - 1/2 c) n = 2, Ø = 0, m = 0, s = 1/2 d) n = 3, Ø = 1, m = 0, s = 1/2 e) n = 3, Ø = 1, m = 1, s = - 1/2
Características do Modelo Atômico: 1 - Átomos maciços, indivisíveis e indestrutíveis. 2 - Átomos com núcleo denso e positivo, rodeado pelos elétrons negativos. 3 - Átomos como uma esfera positiva onde estão distribuídas, uniformemente, as partículas negativas. 4 - Átomos com elétrons, movimentando-se ao redor do núcleo em trajetórias circulares - denominadas níveis - com valor determinado de energia. A associação correta entre o fato observado e o modelo atômico proposto, a partir deste subsídio, é: a) I - 3; II - 1; III - 2; IV - 4. b) I - 1; II - 2; III - 4; IV - 3. c) I - 3; II - 1; III - 4; IV - 2. d) I - 4; II - 2; III - 1; IV - 3. e) I - 1; II - 3; III - 4; IV - 2.
20. (Ufmg) (Ufmg) Com relação ao modelo atômico de Bohr, a afirmativa FALSA é a) cada órbita eletrônica corresponde a um estado estacionário de energia. b) o elétron emite energia ao passar de uma órbita mais interna para uma mais externa. c) o elétron gira em órbitas circulares em torno do núcleo. d) o elétron, no átomo, apresenta apenas determinados valores de energia. e) o número quântico principal está associado à energia do elétron.
23. (Ufrs) (Ufrs) Associe as contribuições relacionadas na coluna I com o nome dos pesquisadores listados na coluna II. Coluna I - Contribuições 1 - Energia da luz é proporcional à sua freqüência. 2 - Modelo pudim de ameixa. 3 - Princípio da incerteza. 4 - Elétron apresenta comportamento ondulatório. 5 - Carga positiva e massa concentrada em núcleo pequeno. 6 - Órbita eletrônica quantizada. 7 - Em uma reação química, átomos de um elemento não desaparecem nem podem ser transformados em átomos de outro elemento. Coluna II - Pesquisadores ( ) Dalton ( ) Thomson ( ) Rutherford ( ) Bohr A relação numérica, de cima para baixo, da coluna II, que estabelece a seqüência de associações corretas é a) 7 - 3 - 5 - 4 b) 7 - 2 - 5 - 6 c) 1 - 2 - 4 - 6 d) 1 - 7 - 2 - 4 e) 2 - 7 - 1 - 4
21. (Ufmg) (Ufmg) Na experiência de espalhamento de partículas alfa, conhecida como "experiência de Rutherford", um feixe de partículas alfa foi dirigido contra uma lâmina finíssima de ouro, e os experimentadores (Geiger e Marsden) observaram que um grande número 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 tamanho 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 chocar contra a lâmina de ouro, sem conseguir atravessá-la.
24. (Unesp) (Unesp) O íon ‰k¤ª
22. (Ufrs) (Ufrs) O conhecimento sobre estrutura atômica evoluiu à medida que determinados fatos experimentais eram observados, gerando a necessidade de proposição de modelos atômicos com características que os explicassem. Fatos Observados: I - Investigações sobre a natureza elétrica da matéria e descargas elétricas em tubos de gases rarefeitos. II - Determinação das Leis Ponderais das Combinações Químicas. III - Análise dos espectros atômicos (emissão de luz com cores características para cada elemento). IV - Estudos sobre radioatividade e dispersão de partículas alfa.
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® possui:
a) 19 prótons. b) 19 nêutrons. c) 39 elétrons. d) número de massa igual a 20. e) número atômico igual a 39.
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pág. 8 25. (Unesp) (Unesp) Considere as seguintes afirmações sobre átomos e moléculas. I. No modelo proposto por Rutherford, o átomo tem praticamente toda sua massa concentrada num núcleo pequeno e os elétrons estão a uma grande distância do núcleo. II. No modelo proposto por Bohr para o átomo de hidrogênio, os elétrons se movem em órbitas circulares, cujas energias podem assumir quaisquer valores. III. Molécula é a menor porção de uma substância covalente que mantém sua composição. Está(ão) correta(s): a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas I e III.
30. (Unirio) (Unirio) Quando ocorrer distribuição eletrônica nas envolventes de um átomo de um elemento químico e o subnível mais energético for do tipo d e, teoricamente, apresentar quatro orbitais completos e um incompleto, na realidade, um dos elétrons do subnível anterior estará situado neste orbital incompleto. O grupo da Classificação Periódica em que se encontra este elemento é: a) IB b) II c) IIIB d) VB e) VIIIB
26. (Unitau) (Unitau) Um elemento químico é caracterizado por seu: a) número de nêutrons. b) número atômico. c) número de elétrons. d) número de massa. e) lugar na tabela periódica.
A respeito dos átomos, é verdadeiro afirmar que:
31. (UFSC) A palavra átomo é originária do grego e significa indivisível, ou seja, segundo os filósofos gregos, o átomo seria a menor partícula da matéria que não poderia ser mais dividida. Atualmente essa idéia não é mais aceita. 01 . não podem ser desintegrados. 02.
são formados por, pelo menos, três partículas fundamentais.
04. 08.
possuem partículas positivas denominadas elétrons. apresentam duas regiões distintas, o núcleo e a eletrosfera. 16. apresentam elétrons, cuja carga elétrica é negativa. 32. contêm partículas sem carga elétrica, os nêutrons.
27. (Unitau) (Unitau) Dados os átomos: ‚†X¦¥; ‚„Y¦¥; ‚†Z ¦£; ‚…W¦¦, ‚„T¦£, são isótopos: a) X e Z; Y e T. b) X e Z; Y e W. c) X e Z; X e Y. d) Y e T; Z e W. e) X e Y; Z e W.
32. (UEPG(UEPG-PR) Com relação à concepção atual dos elétrons, pode-se afirmar que: a) são partículas bem caracterizadas; b) têm carga elétrica positiva;
28. (Unitau 95) O número de elétrons para cada valor de Ø, para o n° quântico principal n=3 é, respectivamente: a) 2, 8, 14. b) 2, 8, 18. c) 2, 6, 8. d) 2, 6, 10. e) 2, 2, 6.
c) giram ao redor do núcleo em órbitas bem determinadas; d) também apresentam características ondulatórias; e) são responsáveis pela maior parte da massa do átomo. 33. (UFSC) Os átomos do elemento químico oxigênio, no estado fundamental, devem possuir: ( 01) elétrons ( 02) prótons
29. (Unesp) (Unesp) Dentre as alternativas a seguir, indicar a que contém a afirmação correta. a) Dois átomos que possuem o mesmo número de nêutrons pertencem ao mesmo elemento químico. b) Dois átomos com o mesmo número de elétrons em suas camadas de valência pertencem ao mesmo elemento químico. c) Dois átomos que possuem o mesmo número de prótons pertencem ao mesmo elemento químico. d) Dois átomos com iguais números de massa são isótopos. e) Dois átomos com iguais números de massa são alótropos.
(04) moléculas (08) nêutrons (16) partículas sem carga elétrica (32) partículas com carga elétrica (64) íons 34. (Mack(Mack-SP) Assinale a alternativa que corresponde à regra de Hund: a) Orbital é a região do espaço onde é maior a probabilidade de se encontrar um elétron. b) Os subníveis s, p, d e f comportam, respectiva- mente, até 2, 6, 10 e 14 elétrons. c) O orbital s tem forma esférica. d) Os elétrons de um orbital devem ter spins contrários. e) Todos os orbitais de um subnível são preenchidos parcialmente, para depois serem completados.
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35. (Centec(Centec-BA) Considere a configuração eletrônica a
03. (UFMS) A introdução, no conhecimento humano, de
seguir do átomo de oXigênio no seu estado fundamental.
dois conceitos mais fundamentais em química, a saber, os conceitos de átomo e elemento, não é recente. Apareceram por volta do século V a . c . , embora com significados algo diferentes dos atuais. Para alguns filósofos gregos daquela época, as coisas seriam formadas Poe apenas 4 elementos: a
Os números quânticos do último elétron da camada de valência desse átomo são:
água, o fogo, o ar, os corpos seriam constituídos por
a) n = 1; l = O; m = O; s = -1/2.
partículas sólidas, invisíveis, em constante movimento, que
b) n= 1; l = 1; m= +1; s= +1/2. c) n = 1; l = O; m = O; s = +1/2.
não poderiam ser cortadas ou divididas - os átomos. O termo átomo relaciona-se com esta última característica, a
d) n = 2; l = 1; m = -1; s = -1/2. e) n = 2; l = 1; m = + 1; s = +1/2.
indivisibilidade. A respeito da conceituação atual de elemento químico e átomo, É CORRETO afirmar:
UFMS__________________________ UFMS__________________________
(01) Os átomos são partículas em constante movimento que
01,(UFMS) Em relação à estrutura atômica dos elementos, é
se combinam para formar substâncias químicas.
correto afirmar que: (01)
(02) Embora ainda utilizado, o termo átomo não é
dentro de uma dada camada (ex: n=4), a ordem de
apropriado, por designar atualmente uma partícula
aumento
considerada divisível.
de
energia
das
subcamadas
é
4s<4p<4d<4f. (02)
(04) São conhecidos hoje pouco mais de uma centena de
o Princípio de Exclusão de Pauli diz que o número
elementos
máximo de elétrons em qualquer orbital é dois,
laboratório.
sendo que esses dois elétrons devem ter spins
(04)
(08)
químicos,
alguns
deles
obtidos
em
(08) A cada elemento químico corresponde a um
opostos.
determinado tipo de átomo, caracterizado pelo número
quando se tem dois elétrons num mesmo orbital,
de prótons do seu núcleo.
diz-se que os mesmos estão emparelhados,
(16) A água não é um elemento químico, é apenas uma
resultando no cancelamento dos efeitos magnéticos
mistura de oxigênio e hidrogênio; o ar é um composto
desses elétrons.
formado pelos elementos nitrogênio e oxigênio.
átomos com elétrons desemparelhados tornam-se
(32) Dos quatro elementos citados pelos gregos, hoje apenas
fracamente magnéticos, podendo ser atraídos por
o fogo ainda é considerado um elemento químico.
um campo magnético externo, o que é denominado paramagnetismo. (16)
04. (UFMS) O cátion deu m determinado elemento X é
a configuração da camada de valência para o 2
10
trivalente
3
Arsênio (As) pode ser escrita como 4s 3d 4p . (32)
e
possui
26
prótons.
Responda
e
justificando.
os átomos maiores são encontrados na parte inferior
a) Quantos elétrons possui este cátion?
e à esquerda da tabela de classificação periódica, enquanto que os átomos menores são encontrados à direita, na parte superior da tabela.
b) Qual é a configuração eletrônica do elemento X?
02. (UFMS) Sabendo-se que o número atômico do elemento químico manganês (Mn) é 25, assinale a(s) distribuição(ões) eletrônica(s) que pode(m) representar CORRETAMENTE um íon desse elemento. (01) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
c) Qual é o número quântico principal da camada de
(02) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
valência do elelemto X?
(04) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 (08) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
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Gabarito 1. 29 2. 01 + 04 + 08 = 13 3. 01 + 08 + 16 = 25 4. [E] 5. [D] 6. [E] 7. [B] 8. [E] 9. [B] 10. [C] 11. [C] 12. [D] 13. [C] 14. [C] 15. [C] 16. [B] 17. [A] 18. [E] Comentário: O nível 5 (camada O) apresenta cinco subníveis teóricos: s, p, d, f, g. Quatro deles (s£, p§, d¢¡, f¢¥) são preenchidos na prática. Teoricamente, teríamos cinco preenchidos: s£, p§, d¢¡, f¢¥, g¢©. Somando 2 + 6 + 10 + 14 + 18 = 50, temos a alternativa E.
19. [C] 20. [B] 21. [A] 22. [C] 23. [B] 24. [A] 25. [E] 26. [B] 27. [A] 28. [D] 29. [C] 30. [A] 31. 2 + 8 + 16 + 32 = 58 32. [D] 33. 1 + 2 + 8 + 16 + 32 = 59 34. [E] 35. [D]
UFMS 01. 02. 03. 04.
1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 = 63 2 + 4 + 8 = 14 1 + 2 + 4 + 8 = 15 a) 23 b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 c) n = 4
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Capítulo 02 – QUÍMICA GERAL – Tabela Periódica A tabela periódica moderna ordena os elementos químicos conhecidos em ordem crescente de número atômico. Existem 109 elementos químicos conhecidos, sendo todos naturais, com exceção do tecnécio (z = 43) e o promécio (z = 61) e os elementos com números atômicos superior a 92, que foram sintetizados em laboratório.
Os elementos de transição interna
A Lei Periódica de Moseley “ Muitas propriedades dos elementos químicos são uma função periódica do número atômico”
Localização e um elemento
Os elementos representativos
Para se localizar um elemento na tabela periódica é necessário reconhecer o grupo ou família (colunas) e o período (linhas) em que o elemento se encontra. Isto é possível através da distribuição eletrônica desse elemento.
Os elementos de transição
Localizando um elemento de transição Esses elementos apresentam seus elétrons mais energéticos no subnível d.
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A tabela periódica moderna também poderá ser dividida em - Metais bons condutores de calor e eletricidade; dúcteis e maleáveis; apresentam dureza, brilho e tenacidade; altos pontos de fusão e ebulição. - Semimetias apresentam propriedades intermediárias entre metais e não-metais. - Não-metais não apresentam brilho; dão origens a substâncias moleculares; não apresentam maleabilidade e possuem na sua maioria pontos de fusão e ebulução baixos.
As propriedades periódicas
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Considerações finais Muitos químicos do século 19 tentaram construir uma tabela que funcionasse bem, mas foi somente em 1869 que o químico russo Dimitri Ivanovicht Mendeleiev consegui organizar uma tabela semelhante a atual. Na antiga tabela de Mendeleiev os elementos químicos eram ordenados em ordem crescente de massa atômica. Porém ele foi além e conseguiu prever com grande precisão as propriedades do escândio e do germânio alguns anos antes de esses elementos serem descobertos. Somente em 1913 Henry Moseley estabeleceu o conceito de número atômico verificando que esse valor melhor caracterizava um átomo de um elemento químico.
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Química Vestibulares 3. (Ufrj) EUA BUSCAM SAÍDA ECOLÓGICA PARA O LIXO DA INFORMÁTICA.
1. (Ufrj) O correto uso da tabela periódica permite determinar os elementos químicos a partir de algumas de suas características. Recorra à tabela periódica e determine: a) o elemento que tem distribuição eletrônica s£p¥ no nível mais energético, é o mais eletronegativo de seu grupo e forma, com os metais alcalinos terrosos, composto do tipo XY.
Washington - O Governo americano e a indústria de informática juntaram esforços para projetar um "computador verde", totalmente reciclável e com baixo consumo de energia. Com esse projeto os EUA vão tentar resolver um dos seus maiores problemas ambientais, que são os dez milhões de computadores que vão anualmente para o lixo. Esses equipamentos, que a evolução tecnológica torna rapidamente obsoletos, têm componentes tóxicos como o chumbo para a proteção eletromagnética, o arsênico dos circuitos integrados, o cádmio, o mercúrio, o fósforo, o boro e plásticos não recicláveis. ("O Globo") - 22/09/94
b) o número atômico do elemento que perde dois elétrons ao formar ligação iônica e está localizado no 3Ž período da tabela periódica.
O texto refere-se ao problema ecológico causado pela presença de alguns elementos químicos nos computadores, tais como o chumbo, o cádmio, o mercúrio, o fósforo e o boro. a) Classifique cada um desses seis elementos como metal, ametal ou semi-metal.
2. (Ufmg) As sucessivas energias de ionização do nitrogênio estão representadas no gráfico.
b) Dois desses elementos estão localizados no mesmo grupo da Tabela Periódica. Qual entre os dois apresenta menor eletronegatividade? Justifique sua resposta.
a) EXPLIQUE a variação observada nos valores de energia de ionização entre o primeiro e o quinto elétron.
4. (Unesp) Associar os números das regiões da tabela periódica esquematizada a seguir com: a) os metais alcalinos, b) os não-metais, c) os gases nobres, d) os metais de transição.
b) EXPLIQUE por que o valor da energia de ionização do sexto elétron é muito maior do que a do quinto. Dados: N (Z = 7)
Atomística
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Módulo 1
pág. 15 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO (Ufc) Na(s) questão(ões) a seguir escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos.
Este comportamento reflete a configuração da camada de valência com octeto completo. Soma = ( )
5. A tabela periódica dos elementos contém uma grande quantidade de informações e é utilizada na previsão das propriedades físicas e químicas dos elementos e seus compostos, servindo de base para a compreensão das ligações químicas.
7. (Fei) Sabendo-se que o subnível mais energético de um átomo do elemento A é o 4s¢ e de outro átomo do elemento B é o 3p¦, assinale a alternativa correta: a) os íons dos átomos dos referidos elementos são isoeletrônicos b) o átomo do elemento A apresenta menor raio atômico que o átomo do elemento B c) o átomo do elemento A apresenta 3 camadas d) o átomo do elemento B apresenta um total de 18 elétrons e) os elementos A e B são metais
Assinale as alternativas corretas, consultando a tabela periódica: 01. Os elementos químicos são distribuídos na tabela periódica em ordem crescente de seus números atômicos, de forma que elementos possuidores de propriedades físicas e químicas semelhantes situem-se em colunas verticais denominadas grupos. 02. As propriedades periódicas dos elementos são, também, função das suas massas atômicas. Portanto, excepcionalmente, as posições relativas de alguns elementos, tais como Iodo e Telúrio, Argônio e Potássio, Cobalto e Níquel são mantidas invertidas na tabela periódica moderna em homenagem a Mendellev. 04. Dentre os elementos: Mg, S, AØ e Te, o que possui maior eletronegatividade é o Te. 08. A configuração eletrônica do íon Cu£® no estado fundamental é representada por [Ar]3dª. 16. O elemento de configuração eletrônica, no estado fundamental, [Ar]3d¦4s£ é o Ferro. Soma ( )
8. (Puccamp) Os átomos ISÓBAROS X e Y pertencem a metal alcalino e alcalino-terroso do mesmo período da classificação periódica. Sabendo-se que X é formado por 37 prótons e 51 nêutrons, pode-se afirmar que os números atômicos e de massa de Y são, respectivamente, a) 36 e 87 b) 37 e 87 c) 38 e 87 d) 38 e 88 e) 39 e 88 9. (Cesgranrio) Assinale a afirmativa correta quanto aos metais alcalino-terrosos: a) O Ba tem maior caráter metálico que o Mg; b) O Sr tem 1 energia de ionização maior que o Ca; c) São mais eletronegativos que os halogênios; d) Tem pontos de fusão mais baixos que seus vizinhos respectivos, metais alcalinos; e) Formam óxidos de fórmula geral M‚O.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO (Ufpr) Na(s) questão(ões) a seguir, escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos.
10. (Cesgranrio) Fazendo-se a associação entre as colunas a seguir, que correspondem às famílias de elementos segundo a Tabela Periódica, a seqüência numérica será:
6. A respeito da classificação dos elementos químicos na tabela periódica, é correto afirmar que: 01) O fato dos elementos de um mesmo grupo apresentarem o mesmo número de elétrons na camada de valência não faz com que suas propriedades físicoquímicas sejam semelhantes. 02) Os elementos pertencentes a um mesmo período estão dispostos, na tabela periódica, em ordem crescente de numero atômico. Cada período se encerra quando o elemento apresenta configuração eletrônica estável de gás nobre. 04) Elementos de uma mesma família apresentam o mesmo número quântico principal da camada de valência. 08) Todos os elementos que possuem configuração eletrônica igual a ns¢ na camada de valência são chamadas de metais alcalinos. 16) Todos os elementos que possuem configuração eletrônica a ns£ na camada de valência são chamadas de metais alcalinoterrosos. 32) No final de cada período, observam-se os elementos que possuem pequena tendência à reatividade química.
Atomística
1- Gases Nobres 2- Metais Alcalinos 3- Metais Alcalinos Terrosos 4- Calcogênios 5- Halogênios ( ( ( ( (
) Grupo 1 A ) Grupo 2 A ) Grupo 6 A ) Grupo 7 A ) Grupo O
a) 1, 2, 3, 4, 5 b) 2, 3, 4, 5, 1 c) 3, 2, 5, 4, 1 d) 3, 2, 4, 5, 1 e) 5, 2, 4, 3, 1
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Módulo 1
pág. 16 14. (Fei) As configurações eletrônicas no estado fundamental dos átomos dos elementos E , E‚ e Eƒ são:
11. (Cesgranrio) Considerando um Grupo ou Família na Tabela Periódica, podemos afirmar em relação ao raio atômico: a) Aumenta com o aumento do número atômico, devido ao aumento do número de camadas. b) Aumenta à medida que aumenta a eletronegatividade. c) Não sofre influência da variação do número atômico. d) Diminui à medida que aumenta o número atômico, devido ao aumento da força de atração do núcleo. e) Diminui com o aumento do número atômico, devido ao aumento do número de elétrons.
1s£ 2s£ 2p§ 3s¢
E‚
1s£ 2s£ 2p§ 3s£ 3p¦
Eƒ
1s£ 2s£ 2p§ 3s£ 3p§ 4s¢
A alternativa correta é: a) o elemento E‚ tem maior raio atômico que o elemento E b) o elemento E tem maior potencial de ionização que o elemento Eƒ c) o elemento Eƒ tem maior afinidade eletrônica que o elemento E‚ d) os elementos E e E‚ são metais e o elemento E é não metal e) o elemento Eƒ e os íons E−‚ e E® são isoeletrônicos
12. (Cesgranrio) Analise as colunas a seguir e estabeleça a correta associação entre elas, de acordo com a classificação periódica. I. B II. Ba III. Be IV. Bk V. Br
15. (Fei) Relativamente aos elementos A, B, C e D cujos átomos, no estado fundamental, possuem números atômicos respectivamente 12, 17, 20 e 35, assinale a alternativa falsa:
a. actinídeo b. alcalino c. alcalino terroso d. calcogênio e. elemento de transição f. gás nobre g. halogênio h. semimetal
a) D pertence ao 4° período, família 7A b) A e C são metais alcalinos terrosos c) a fórmula do composto resultante da união de A e B é AB‚ d) C possui o maior raio atômico e) B apresenta o menor potencial de ionização
A associação correta é: a) I - c ; II - b ; III - b ; IV - d ; V - e b) I - h ; II - c ; III - c ; IV - a ; V - g c) I - e ; II - f ; III - f ; IV - h ; V - d d) I - f ; II - c ; III - c ; IV - h ; V - g e) I - h ; II - b ; III - b ; IV - f ; V - h
16. (Mackenzie) Relativamente aos elementos A, B, C e D da tabela a seguir, é correto afirmar que:
13. (Fei) Considere os seguintes átomos neutros: X(16 elétrons), Y(17 elétrons), Z(18 elétrons) e W(19 elétrons). A alternativa correta é: a) X é metal alcalino. b) Y é gás nobre c) W é halogênio d) Z é chalcogênio e) os íons †X−£, ‡Y−, ‰W® e o átomo ˆZ são isoeletrônicos
Atomística
E
a) A e B pertencem à mesma família da tabela periódica b) C é metal alcalino terroso. c) A pertence à família dos calcogênios. d) B é mais eletronegativo que A, C e D. e) têm número atômico igual a 2.
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Módulo 1
pág. 17 21. (Uel) Considere as afirmações a seguir, acerca da tabela periódica.
17. (Puccamp) Seja AB uma substância comumente adicionada à água na prevenção da cárie dentária. Sabendo que A é metal alcalino do 3Ž período da classificação periódica, conclui-se que B pertence à família dos elementos com elétrons de valência a) ns¢ b) ns£ c) ns£ np£ d) ns£ np¤ e) ns£ np¦ 18. (Pucsp) Considere 4 elementos representados por: X, A, B e C. Sabe-se que:
I - Na família 6A, a eletronegatividade aumenta de cima para baixo. II - Os números atômicos dos elementos químicos aumentam da esquerda para a direita, nos períodos. III - Na família 1A, a energia de ionização aumenta de baixo para cima. IV - A eletronegatividade aumenta da esquerda para a direita, nos períodos. V - Na família 7A, a temperatura de ebulição aumenta de cima para baixo.
químicos
As afirmações corretas são em número de a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 e) 1
- os elementos A e X pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica; - A, B e C apresentam números atômicos consecutivos, sendo o elemento B um gás nobre. É correto afirmar que:
22. (Uel) A análise da localização dos elementos químicos na tabela periódica permite inferir que a) o selênio é mais eletronegativo do que o cloro. b) o arsênio tem 3 elétrons de valência. c) a energia de ionização do sódio é maior do que a do césio. d) alumínio e silício pertencem à mesma família. e) bismuto e nitrogênio têm igual eletronegatividade.
a) o composto formado por A e C é molecular e sua fórmula é AC. b) o composto formado por A e C é iônico e sua fórmula é CA. c) O composto AX apresenta ligação coordenada, sendo sólido a 20°C e 1 atm. d) Os elementos A e X apresentam eletronegatividades idênticas, por possuírem o mesmo número de elétrons na última camada. e) C é um metal alcalino-terroso e forma um composto molecular de fórmula CX ‚.
23. (Uel) Em qual das transformações a seguir, no sentido indicado, a energia envolvida mede o chamado "potencial de ionização"?
19. (Uece) Dados os elementos químicos: a) CØ(g) +1e− ë CØ−(g) b) 2CØ(g) ë CØ‚(g) c) H®(aq) + OH−(aq) ë H‚O(Ø) d) Na(g) ë Na®(g) + 1e− e) H®(aq) + 1e− ë 1/2H‚(g)
G: 1s£ J: 1s£ 2s¢ L: 1s£ 2s£ M: 1s£ 2s£ 2p§ 3s£
24. (Ufes) Os íons O£−, F−, Na®, Mg£® e Aؤ® possuem todos os mesmos números de elétrons. O que possui o maior raio iônico é a) Aؤ® b) F− c) Mg£® d) Na® e) O£−
Apresentam propriedades químicas semelhantes: a) G e L, pois são gases nobres b) G e M, pois têm dois elétrons no subnível mais energético c) J e G, pois são metais alcalinos d) L e M, pois são metais alcalinos-terrosos 20. (Uel) Na classificação periódica, a energia de ionização dos elementos químicos AUMENTA a) das extremidades para o centro, nos períodos. b) das extremidades para o centro, nas famílias. c) da direita para a esquerda, nos períodos. d) de cima para baixo, nas famílias. e) de baixo para cima, nas famílias.
Atomística
25. (Ufmg) A propriedade cujos valores DIMINUEM à medida que aumenta o número atômico na coluna dos halogênios é a) densidade da substância elementar. b) primeira energia de ionização do átomo. c) raio atômico. d) temperatura de ebulição da substância elementar. e) temperatura de fusão da substância elementar.
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Módulo 1
pág. 18 30. (Unitau) Considere as seguintes afirmações:
26. (Unesp) A energia liberada quando um elétron é adicionado a um átomo neutro gasoso é chamada de a) entalpia de formação b) afinidade eletrônica c) eletronegatividade d) energia de ionização e) energia de ligação
I - Quanto menor o raio do íon, maior será sua quantidade de elétrons quando comparado com seu átomo. II - O potencial de ionização aumenta à medida que o raio atômico aumenta em uma família. III - A afinidade eletrônica será maior quando o raio atômico diminuir.
27. (Unesp) Os elementos I, II e III têm as seguintes configurações eletrônicas em suas camadas de valência:
Indique a alternativa correta: a) Todas são verdadeiras. b) Somente III é verdadeira. c) Somente II e III são verdadeiras. d) Somente I é verdadeira. e) Todas são falsas.
I: 3s£ 3p¤ II: 4s£ 4p¦ III: 3s£ Com base nestas informações, assinale a alternativa "errada". a) O elemento I é um não-metal. b) O elemento II é um halogênio. c) O elemento III é um metal alcalino terroso. d) Os elementos I e III pertencem ao terceiro período da Tabela Periódica. e) Os três elementos pertencem ao mesmo grupo da Tabela Periódica.
UFMS__________________________ UFMS__________________________ 01.(UFMS) 01 (UFMS) Dois elementos A e B apresentam as seguintes configurações eletrônicas: A = 1s22s22p63s23p64s2
B = 1s22s22p63s23p5
Baseando-se nesses dados, é correto afirmar que
28. (Unesp) Considerando-se as propriedades dos elementos químicos e a tabela periódica, é INCORRETA a afirmação: a) um metal é uma substância que conduz a corrente elétrica, é dúctil e maleável. b) um não-metal é uma substância que não conduz a corrente elétrica, não é dúctil e nem maleável. c) um metalóide (ou semi-metal) tem aparência física de um metal, mas tem comportamento químico semelhante ao de um não-metal. d) a maioria dos elementos químicos é constituída de não-metais. e) os gases nobres são monoatômicos.
(01)
A tem maior energia de ionização que B.
(02)
A tem menor afinidade por elétrons que B.
(04)
A tem maior raio atômico que B.
(08)
A e B necessariamente participam de ligação covalente.
(16)
a fórmula provável de um composto formado por A e B será A2B.
02 .(UFMS) A tabela abaixo é um pedaço da tabela periódica, onde os números representam os números
29. (Unirio) Quando ocorrer distribuição eletrônica nas envolventes de um átomo de um elemento químico e o subnível mais energético for do tipo d e, teoricamente, apresentar quatro orbitais completos e um incompleto, na realidade, um dos elétrons do subnível anterior estará situado neste orbital incompleto. O grupo da Classificação Periódica em que se encontra este elemento é: a) IB b) IIB c) IIIB d) VB e) VIIIB
atômicos. Numa das fileiras são dados símbolos atômicos hipotéticos. Com base no enunciado, encontrar a(s) alternativa(s) correta(s). correta(s)
(01)
5
6
7
8
9
13
14
15
16
17
a
b
c
d
e
31
32
33
34
35
Os números atômicos dos átomos do mesmo grupo que b são 13, 14, 15, 16 e 17.
Atomística
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pág. 19
(02)
(04)
O elemento imediatamente abaixo de
d, na
(16) O grupo 17 inclui elementos nos três estados da
tabela, tem seis elétrons na camada mais
matéria, à temperatura ambiente, e os mais
externa.
eletronegativos.
Todos os elementos do mesmo grupo que c têm 2
(08)
(32) O grupo 12 inclui elementos de transição não-
3
configuração ns np na camada mais externa.
metálicos
sendo
que
O elemento de número 7 é mais provável ser um
compostos tóxicos.
alguns
deles
formam
não metal que o número 35. (16)
(32)
O elemento de número 7 pode se combinar com
05.(UFMS) A respeito das propriedades periódicas dos
o hidrogênio para dar origem a um composto na
elementos químicos, é correto afirmar que
proporção de 1:3 respectivamente.
(01) a série K < P < A l < Mg < O está arranjada em
Todos os elementos do mesmo grupo que a têm
ordem crescente de eletronegatividade.
o mesmo número de camadas na eletrosfera.
(02) dentre os elementos Sr, Sb, Te e Se; o Sr apresenta maior caráter iônico quando se liga ao oxigênio. (04) dentre as espécies C+4, H+, He, Na+, Br-1 e S-2, as
03.(UFMS) Um átomo neutro tem dois elétrons com n =
espécies C+4 e He são isoeletrônicas.
1, oito elétrons com n = 2, oito elétrons com n = 3 e dois elétrons com n = 4 . Assumindo que esse elemento está
(08) entre os elementos Na e Mg , Na apresenta a segunda energia de ionização maior.
no estado fundamental, é correto afirmar que (01) seu número de massa é 20.
(16) o raio de um átomo diminui quando ele perde um ou
(02) o número total de elétrons p é 6.
mais elétrons.
(04) o número total de elétrons s é 2.
(32) entre as configurações eletrônicas (a) 1s2 2s2 2p5 e
(08) ele pertence à classe dos metais.
(b) 1s2 2s2 2p3, de átomos neutros, o da (b)
(16) ele participa de ligações iônicas com não-metais.
apresenta a maior afinidade eletrônica.
(32) o elemento em questão é um metal alcalino. 06.(UFMS) O elemento nitrogênio, que se apresenta na 04. (UFMS) Dado um conjunto de descrições de
atmosfera na forma diatômica, tem configuração
elementos ou alguns grupos de elementos da tabela
eletrônica 1s2 2s2 2p3 . Sobre o nitrogênio, é correto
periódica, escolher uma ou mais alternativas que trazem
afirmar que
todas as descrições corretas.
(001) pertence ao segundo período da tabela periódica, apresentando na camada mais externa os números
(01) O hidrogênio é um gás incolor, brilhante, mais
quânticos n = 2 e l = 0 e 1.
denso que o ozônio e menos denso que o ar.
(002) sua energia de ionização é maior que a dos demais
(02) Os metais alcalinos são à prova de água, brilhantes,
elementos do mesmo período.
macios, muito densos, resistentes à oxidação e
(004) forma o íon N
pouco eletronegativos.
3+
, ao se combinar com metais dos
grupos 1 e 2.
(04) Os elementos do grupo 13 são todos metálicos e
(008) sua afinidade eletrônica é a maior, no período onde
brilhantes, exceto o boro, moderadamente reativos,
está localizado.
inertes e maiores que os elementos do grupo 1. (08) Os elementos do grupo 15 podem ser metálicos,
(016) seu raio atômico é menor que os raios dos
não-metálicos e metalóides, incluindo elementos
elementos dos grupos anteriores a ele, localizados
que
no mesmo período.
exibem
alotropia.
São
todos
mais
eletronegativos que os elementos de transição.
Atomística
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UFMS
Gabarito
01. 02 + 04 = 08 02. 02 + 04 + 16 = 22 03. 08 + 16 = 24 04. 08 + 16 = 24 05. 02 + 04 + 08 + 16 = 30 06. 01 + 16 = 17
1. a) Oxigênio. b) O elemento magnésio apresenta Z = 12. 2. a) A energia necessária para arrancar o 2Ž elétron é maior do que a necessária para o 1Ž e assim, sucessivamente. b) Mudanças para o nível mais interno. 3. a) Chumbo - metal Arsênio - semi-metal Cádmio - metal Mercúrio - metal Fósforo - não metal Boro - semi-metal b) Arsênio, pois apresenta maior número de camadas. 4. a) I - alcalinos b) III - metais de transição c) VI - não-metais d) VII - gases nobres 5. 01 + 08 = 09 6. 34 7. [A] 8. [D 9. [A] 10. [B] 11. [A] 12. [B] 13. [E] 14. [B] 15. [E] 16. [D] 17. [E] 18. [B] 19. [D] 20. [E] 21. [B] 22. [C] 23. [D] 24. [E] 25. [B] 26. [B] 27. [E] 28. [D] 29. [A] 30. [B]
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Capítulo 03 – QUÍMICA GERAL – Ligações Químicas Em 1916 os cientistas Willian Kossel e Gilbert Lewis, apoiados no fato de que os átomos tendem a adquirir estrutura semelhante aos gases nobres, propuseram a Teoria do Octeto:
“Os átomos se unem tentando adquirir a configuração eletrônica dos gases nobres, ou seja: 2 ou 8 elétrons na camada de velência”
A Ligação Iônica Transferência de elétrons
Exemplo :
Propriedades dos compostos iônicos Estrutura do NaCl
Retículo cristalino do NaCl
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A Ligação Covalente Compartilhamento de elétrons Exemplo 1 :
Exemplo 2 :
Exemplo 3 :
A Ligação Covalente Dativa (Coordenada)
Exemplo :
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Outros exemplos:
A Ligação Metálica
Polaridade de ligações
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Módulo 1
pág. 24
A Geometria Molecular
O caráter iônico
Quando os átomos se ligam, formam-se estruturas que podem ser representadas no plano ou no espaço, dependendo do número de átomos que estão se ligando.
Principais Geometrias Moleculares
O retículo cristalino dos metais
Atomística
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Polaridade de moléculas
Momento Dipolar
Exemplos:
Moléculas Polares submetidas a campos apresentam simetria.
orientam-se quando elétricos uniformes. Não
Moléculas Apolares
não são capazes de orientar-se em campos elétricos. Possuem simetria.
Resumindo:
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3 – Pontes de Hidrogênio
As Forças Intermoleculares
Este tipo de interação ocorre entre moléculas polares que apresentem os grupos :
As substâncias moleculares são formadas por moléculas, e as moléculas se atraem por meio de forças de natureza elétrica denominadas interações intermoleculares.
- OH - NH - HF
Essas forças intermoleculares são responsáveis pelas propriedades físicas dos compostos moleculares; são chamadas de forças de Van der Waals, em homenagem ao físico holandês Johannes Van der Waals (18371923). Existem basicamente intermoleculares:
três
tipos
de
interações
1 – Dipolo-induzido (Forças de London) É uma interação fraca e ocorre entre moléculas apolares.
Propriedades moleculares 2 – Dipolo-dipolo (dipolo permanente)
dos
compostos
- apresentam geralmente baixos pontos de fusão e ebulição. - compostos polares em geral são solúveis em solventes polares como a água. - a condutividade elétrica é praticamente nula. Somente compostos polares, quando em solução, conduzem corrente elétrica.
Está interação ocorre entre moléculas polares e, geralmente, é um pouco mais intensa do que a interação do tipo dipolo-induzido.
Atomística
físicas
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Química Vestibulares 4. (Unicamp) Observe as seguintes fórmulas eletrônicas (fórmula de Lewis):
1. (Unesp) Dar as estruturas de Lewis e descrever a geometria das espécies SO‚, SOƒ e (SO„)£−. Para a resolução da questão, considerar a carga do íon localizada no seu átomo central. Números atômicos: S = 16; O = 8.
Consulte a Classificação Periódica dos Elementos e escreva as fórmulas eletrônicas das moléculas formadas pelos seguintes elementos: a) fósforo e hidrogênio; b) enxofre e hidrogênio; c) flúor e carbono.
2. (Unesp) Utilizando-se fórmulas de Lewis, é possível fazer previsões sobre geometria de moléculas e íons. a) Represente as fórmulas de Lewis das espécies (BF„)− e PHƒ.
5. (Unesp) Quando um cometa se aproxima do sol e se aquece há liberação de água, de outras moléculas, de radicais e de íons. Uma das reações propostas para explicar o aparecimento de HƒO® em grandes quantidades, durante esse fenômeno é:
b) A partir das fórmulas de Lewis, estabeleça a geometria de cada uma dessas espécies. (Número atômicos: H = 1; B = 5; F = 9 e P = 15).
3. (Unesp) Para as moléculas N‚ e N‚H„ (hidrazina) pede-se: a) Escrever as respectivas estruturas de Lewis.
b) Em qual das duas moléculas a distância de ligação nitrogênio - nitrogênio é menor? Justifique a resposta. (Dados - Números atômicos: H = 1, N = 7)
a) Representar a estrutura de Lewis (fórmula eletrônica) para o íon e indicar a sua geometria.
b) Quais são as forças (interações) que atuam na molécula do dímero que justificam sua existência?
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pág. 28 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO (Ufsc) Na(s) questão(ões) a seguir escreva nos parênteses a soma dos itens corretos.
6. (Unesp) A partir das configurações eletrônicas dos átomos constituintes e das estruturas de Lewis, a) determine as fórmulas dos compostos mais simples que se formam entre os elementos: I. hidrogênio e carbono; II. hidrogênio e fósforo.
9. Assinale as séries a seguir consideradas CORRETAS na ordem indicada.
b) Qual é a geometria de cada uma das moléculas formadas, considerando-se o número de pares de elétrons? Número atômicos: H = 1; C = 6; P = 15.
7. (Fuvest) Uma das propriedades que determina maior ou menor concentração de uma vitamina na urina é a sua solubilidade em água.
10. (Cesgranrio) Um elemento M do grupo 2A forma um composto binário iônico com um elemento X do grupo 7A. Assinale, entre as opções abaixo, a fórmula mínima do respectivo composto: a) MX b) MX‚ c) M‚X d) M‚X‡ e) M‡X‚
11. (Cesgranrio) Quando o elemento X (Z =19) se combina com o elemento Y (Z =17), obtém-se um composto, cuja fórmula molecular e cujo tipo de ligação são, respectivamente: a) XY e ligação covalente apolar. b) X‚Y e ligação covalente fortemente polar. c) XY e ligação covalente coordenada. d) XY‚ e ligação iônica. e) XY e ligação iônica.
a) Qual dessas vitaminas é mais facilmente eliminada na urina? Justifique.
b) Dê uma justificativa para o ponto de fusão da vitamina C ser superior ao da vitamina A.
12. (Ita) Assinale a opção que contém a afirmação ERRADA a respeito das seguintes espécies químicas, todas no estado gasoso:
8. (Unicamp) Considere três substâncias CH„, NHƒ e H‚O e três temperaturas de ebulição: 373K, 112K e 240K. Levando-se em conta a estrutura e a polaridade das moléculas destas substâncias, pede-se: a) Correlacionar as temperaturas de ebulição às substâncias.
H‚ ; HCØ; HF; PC؃ ; PCØ… a) A ligação no H‚ é mais covalente e a no HF é a mais iônica. b) O H‚ e o HCØ são, ambos, diamagnéticos. c) O PCØ… tem um momento de dipolo elétrico maior do que o PC؃. d) O H‚ e o PCØ… NÃO possuem momento de dipolo elétrico permanente. e) O H‚ pode ter momento de dipolo elétrico induzido.
b) Justificar a correlação que você estabeleceu.
Atomística
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pág. 29 17. (Uel) Da combinação química entre átomos de magnésio e nitrogênio pode resultar a substância de fórmula Números atômicos: Mg (Z = 12) ; N (Z = 7) a) MgƒN‚ b) Mg‚Nƒ c) MgNƒ d) MgN‚ e) MgN
13. (Ita) Sobre os óxidos de nitrogênio, NO, N‚O e NO‚ considere as afirmações: I - Sabendo-se que o N‚O é linear e apolar, segue que a seqüência de átomos nesta molécula é NON e não NNO. II - Sabendo-se que o NO‚ é polar, o ângulo entre as ligações N-O é diferente de 180°. III - Sabendo-se que o NO‚ é polar, segue que o íon (NO‚®)g, deve necessariamente ter geometria linear.
18. (Uel) Há correlação entre substância química e natureza da ligação entre átomos em
Está(ão) CORRETA(S): a) Todas. b) Apenas I e III. c) Apenas I e II. d) Apenas II. e) Apenas I.
a) Substância: fluoreto de hidrogênio Ligação: covalente apolar b) Substância: dióxido de carbono Ligação: iônica c) Substância: cloreto de potássio Ligação: covalente polar d) Substância: monóxido de carbono Ligação: iônica e) Substância: oxigênio Ligação: covalente apolar
14. (Mackenzie) A fórmula do composto e o tipo de ligação que ocorre quando se combinam átomos dos elementos químicos Ba (Z = 56) e CØ (Z = 17) são, respectivamente: a) Ba‚CØ e dativa. b) BaCØ e iônica. c) Ba‚CØ‚ e covalente normal. d) BaCØ‚ e iônica. e) BaCØ e covalente normal.
19. (Uel) Átomos de número atômico 3 e número de massa 7 ao reagirem com átomos de número atômico 8 e número de massa 16 o fazem na proporção, em átomos, respectivamente, de a) 1:1, formando composto iônico. b) 1:1, formando composto molecular. c) 1:2, formando composto molecular. d) 2:1, formando composto iônico. e) 3:1, formando composto iônico.
15. (Mackenzie) Se o caráter iônico da ligação entre dois ou mais átomos de elementos químicos diferentes é tanto maior quanto maior for a diferença de eletronegatividade entre eles, a alternativa que apresenta a substância que possui caráter iônico mais acentuado é: (Números Atômicos:H = 1; F= 9; Na = 11; K = 19 e I = 53) a) Nal b) F‚ c) HI d) KI e) KF
20. (Unesp) Dentre as alternativas a seguir, assinalar a que contém a afirmação INCORRETA. a) Ligação covalente é aquela que se dá pelo compartilhamento de elétrons entre dois átomos. b) O composto covalente HCØ é polar, devido a diferença 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 Br‚ é apolar. e) A substância de fórmula CaI‚ é iônica.
16. (Mackenzie) Relativamente às substâncias HF e NaF, fazem-se as seguintes afirmações. [Dados: H (Z = 1); Na (1A) e F (7A)]
21. (Unesp) Os elementos X e Y têm, respectivamente, 2 e 6 elétrons na camada de valência. Quando X e Y reagem, forma-se um composto a) covalente, de fórmula XY. b) covalente, de fórmula XY‚. c) covalente, de fórmula X‚Yƒ. d) iônico, de fórmula X£®Y£−. e) iônico, de fórmula X®‚Y£−.
I - Pertencem à mesma função inorgânica. II - Somente o HF forma pontes de hidrogênio. III - O HF é molecular enquanto o NaF é uma substâncias iônica. IV - Apresentam o mesmo tipo de ligação em sua estrutura. São corretas apenas: a) I e IV. b) II e III. c) II e IV. d) I e II. e) I e III.
Atomística
22. (Unitau) (Unitau) A ligação, que se forma quando dois átomos compartilham um par de elétrons, chama-se: a) covalente. b) metálica. c) iônica. d) dupla. e) dativa.
29
Módulo 1
pág. 30 23. (Unitau) Somando-se o número de ligações covalentes dativas das moléculas: HNOƒ, SOƒ e HCØO„, teremos um valor igual a: a) 4. b) 5. c) 6. d) 7. e) 8.
27. (Ufes) A trimetilamina e a propilamina possuem exatamente a mesma massa molecular e, no entanto, pontos de ebulição (PE) diferentes.
24. (Cesgranrio) Analise o tipo de ligação química existentes nas diferentes substâncias: CØ‚, HI, H‚O e NaCØ, e assinale a alternativa que as relaciona em ordem crescente de seu respectivo ponto de fusão: a) CØ‚ < HI < H‚O < NaCØ b) CØ‚ < NaCØ < HI < H‚O c) NaCØ < CØ‚ < H‚O < HI d) NaCØ < H‚O < HI < CØ‚ e) HI < H‚O < NaCØ < CØ‚
O tipo de força intermolecular que explica esse fato é: a) ligação covalente apolar. b) ligação covalente polar. c) ligação iônica. d) ligação de hidrogênio. e) força de Van der Waals. 28. (Ufmg) A alternativa que apresenta a substância de MAIOR ponto de ebulição é
25. (Cesgranrio) Observe a tabela de pontos de ebulição:
a) CHƒCH‚CH‚CH‚OH b) CHƒCH‚OCH‚CHƒ c) CHƒOCH‚CH‚CHƒ d) CHƒCH‚CH‚CH‚CHƒ e) CHƒCH‚CH‚CHO 29. (Ufpe) Associe o tipo de ligação ou interação (coluna da direita) que possibilita a existência das substâncias listadas (coluna da esquerda), no estado sólido: (1) Gelo (2) Parafina (3) Ferro (4) Carbonato de Cálcio (5) Diamante
O ponto de ebulição da água é anômalo em relação aos demais compostos da família do oxigênio porque: a) as moléculas da água são mais leves. b) existem pontes de hidrogênio entre as moléculas da água. c) existem Forças de Van Der Waals entre as moléculas da água. d) somente a molécula da água é apolar. e) as demais substâncias decompõem-se termicamente.
( ( ( ( (
26. (Uel) No gelo seco, as moléculas do dióxido de carbono estão unidas por a) pontes de hidrogênio. b) forças de van der Waals. c) ligações covalentes. d) ligações iônicas. e) ligações metálicas.
Atomística
) Iônica ) Covalente ) Metálica ) Ponte de Hidrogênio ) Van der Waals
Os números na segunda coluna, lidos de cima para baixo, são: a) 1, 2, 3, 4, 5 b) 4, 2, 3, 1, 5 c) 4, 5, 3, 1, 2 d) 4, 5, 3, 2, 1 e) 1, 2, 5, 3, 4
30
Módulo 1
pág. 31 34. (Uel) Podem ser citadas como propriedades características de substâncias iônicas: a) baixa temperatura de ebulição e boa condutividade elétrica no estado sólido. b) baixa temperatura de fusão e boa condutividade elétrica no estado sólido. c) estrutura cristalina e pequena solubilidade em água. d) formação de soluções aquosas não condutoras da corrente elétrica e pequena solubilidade em água. e) elevada temperatura de fusão e boa condutividade elétrica quando em fusão.
30. (Ufsc) O gelo seco corresponde ao CO‚ solidificado, cuja fórmula estrutural é O=C=O. O estado sólido é explicado por uma ÚNICA proposição CORRETA. Assinale-a. 01. Forças de Van der Waals entre moléculas fortemente polares de CO‚. 02. Pontes de hidrogênio entre moléculas do CO‚. 04. Pontes de hidrogênio entre a água e o CO‚. 08. Forças de Van der Waals entre as moléculas apolares do CO‚. 16. Interações fortes entre os dipolos na molécula do CO‚.
35. (Ufes) Os cristais iônicos se caracterizam por a) apresentar baixo ponto de fusão. b) conduzir muita corrente elétrica e calor. c) apresentar brilho. d) ser altamente higroscópicos. e) possuir interações eletrostáticas fortes.
31. (Mackenzie) Se comparado à água, o cloreto de sódio possui ponto de fusão _______, em conseqüência da _______ entre _______ . Os termos que preenchem correta e ordenadamente as lacunas acima são: (Dados os números atômicos: Na = 11 e CØ = 17) a) elevado - forte atração - suas moléculas b) mais baixo - fraca atração - seus íons c) mais elevado - fraca atração - seus átomos d) muito baixo - forte atração - seus íons e) elevado - forte atração - seus íons
UFMS__________________________ UFMS__________________________ 01.(UFMS) Analise as proposições abaixo e assinale as corretas. corretas (01)
as estruturas de Lewis para os compostos de cloro com nitrogênio, enxofre e boro são,
32. (Mackenzie) O composto de fórmula NaHCOƒ apresenta em sua estrutura: [Número atômico: H=1; C=6; O=8; Na=11] a) duas ligações iônicas e quatro ligações covalentes normais. b) uma ligação iônica e cinco ligações covalentes normais. c) uma ligação iônicas, três ligações covalentes normais e uma ligação covalente dativa. d) duas ligações iônicas, duas ligações covalentes normais e uma ligação covalente dativa. e) quatro ligações covalentes normais e uma ligação covalente dativa.
respectivamente:
Cl N Cl Cl
(02)
,
Cl S Cl
,
Cl B Cl Cl
as ligações químicas entre os átomos N-Cl, S-Cl e B-Cl são covalentes polares.
(04)
as moléculas NCl3, SCl2, e BCl3 são todas polares.
33. (Uel) Considere as propriedades:
(08)
alternativa 01, estão aptos a participarem de
I. elevado ponto de fusão II. brilho metálico III. boa condutividade elétrica no estado sólido IV. boa condutividade elétrica em solução aquosa
ligação covalente coordenada “emprestando” um par de elétrons de sua camada de valência. (16)
São propriedades características de compostos iônicos a) I e II b) I e IV c) II e III d) II e IV e) III e IV
Atomística
os compostos de N, S e B, como mostrado na
o átomo de cloro participa somente de ligação covalente polar.
31
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02.(UFMS) Observar os compostos abaixo que foram
outro átomo, então um provável composto XY
representados pelas suas fórmulas estruturais e encontrar
seria classificado como iônico. (16)
a(s) alternativa(s) correta(s).
se o átomo X tem número atômico 6 e Y tem número atômico 17, então a fórmula mais provável do composto formado por X e Y será XY2.
(32)
se X e Y formam um composto com ligações covalentes polares, então o composto será obrigatoriamente polar.
04. (UFMS) A ligação química entre o elemento de
Dadas as eletronegatividades: H=2,2;
O=3,4;
Cl=3,2;
C=2,6;
número atômico 1 e o de número atômico 9 é do tipo:
N=3,0
Ponto de Ebulição de E=480C e F=600C
(01)
iônica
(01)
A ligação O-H é sempre polar, porém, o
(02)
covalente
composto A é um líquido apolar.
(04)
covalente dativa
(02)
E a ligação entre o elemento de número atômico 11 e
A ligação C-Cl é uma ligação polar, mas o composto C é apolar.
o de número atômico 17 é do tipo:
A ligação C-O é apolar, portanto, o composto B
(08)
de Van der Waals
é apolar.
(16)
covalente
(08)
O composto F é polar enquanto que o E é apolar.
(32)
metálica
(16)
O composto D é apolar embora todas as suas
(64)
iônica
(04)
ligações sejam covalentes polares. 05.(UFMS) O gráfico abaixo fornece os pontos de 03.(UFMS) Considerar os átomos hipotéticos X e Y,
ebulição dos compostos de hidrogênio com elementos
que não serão sempre os mesmos para as afirmações que
dos grupos 14 (4A), 15 (5A), 16 (6A) e 17 (7A) da
seguem. Sabendo-se disso, é correto afirmar que
tabela periódica.
(01)
se os átomos X e Y estão no mesmo período da tabela periódica e se X tem maior número atômico, então X é, provavelmente, mais eletronegativo que Y.
(02)
se os átomos X e Y, ambos não metais, formam uma ligação X - Y e se X é menos eletronegativo que Y, então a ligação é do tipo covalente polar.
(04)
se o átomo X pertence ao grupo 1 (1A) da tabela periódica e o átomo Y ao grupo 16 (6A), então Analisando o gráfico acima, é correto afirmar que:
um composto formado por X e Y terá como fórmula mais provável X2Y. (08)
(01)
se a diferença de eletronegatividade entre os
os compostos HF, H2O e NH3 têm pontos de
Y for muito grande, tal que
ebulição maior que os esperados, porque cada
elétrons possam ser transferidos de um para
um deles está envolvido com ligações de
átomos X
Atomística
e
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Módulo 1
pág. 33
hidrogênio que são muito mais fortes que outras
Gabarito
forças intermoleculares. (02)
1. Observe a figura a seguir:
compostos hidrogenados do grupo 14 (4A) apresentam forças intermoleculares mais fortes que a ligação de hidrogênio.
(04)
a ligação de hidrogênio é a responsável pelo fato da água ser líquida, a 250 C, e não gasosa, como seria de se esperar.
(08)
se não fosse a ocorrência das ligações de hidrogênio, a água entraria em ebulição a aproximadamente -800 C.
(16)
todos os compostos de elementos do terceiro
2. Observe a figura a seguir:
período, representados no gráfico, apresentam ligações covalentes. (32)
todos os compostos de elementos do segundo período, representados no gráfico, são iônicos.
06.(UFMS) Assinale a(s) série(s) abaixo, considerada(s) CORRETAS(as), CORRETAS(as) na ordem indicada. (01) ordem crescente de polaridade.
HCl - HI - HBr
3. Observe a figura a seguir:
(02) raio atômico crescente
Na - K - Cs (04) ponto de ebulição crescente
CH4 - NH3 - H2O (08) maior número de elétrons no orbital 2p
Be - F - C
Atomística
4. Observe a figura a seguir:
33
Módulo 1
pág. 34 18. [E] 19. [D] 20. [C] 21. [D] 22. [A] 23. [C] 24. [A] 25. [B] 26. [B] 27. [D] 28. [A] 29. [C] 30. 08 31. [E] 32. [B] 33. [B] 34. [E] 35. [E]
5. a) Observe a figura a seguir:
b) Entre as moléculas há pontes de hidrogênio. 6. a) Estruturas de Lewis:
UFMS 01. 02. 03. 04. 05. 06.
b) CH„ - geometria molecular tetraédrica PHƒ - geometria molecular piramidal com base triangular (pirâmide trigonal). 7. a) A vitamina C, maior quantidade de grupos (-OH)
01 + 02 = 08 02 + 08 = 10 01 + 02 + 04 + 08 = 15 02 + 64 = 66 01 + 04 + 08 + 16 = 29 02 + 04 = 08
b) Maior quantidade de pontes de hidrogênio 8. a) PE (CH„) = 112K PE (NHƒ) = 240K PE (H‚O) = 373K b) CH„ ë Forças de Van der Waals portanto, PE baixo H‚O e NHƒ - massas moleculares próximas - H‚O possui maior polaridade portanto, PE (H‚O) > PE(NHƒ) 9. 02 + 04 = 06 10. [B] 11. [E] 12. [C] 13. [C] 14. [D] 15. [E] 16. [B] 17. [A]
Atomística
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