estrutura da matéria - Portal

Apostila de Química
Profª Fátima Serrado
CMB
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Apostila de Química
Química Inorgânica
Substância – Matéria
Matéria
“Matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa um
lugar no espaço (tem volume).”
Ex: Madeira, pedra, água, bola, etc.
Corpo é qualquer porção limitada da matéria.
Energia é a propriedade de um sistema que lhe
permita realizar um trabalho.
- Solubilidade: é a quantidade máxima de um
material que se dissolve em 100 g de um solvente
específico a uma dada temperatura. É uma
característica que depende também do solvente e
depende da temperatura (de forma geral, a
solubilidade das substâncias é diretamente
proporcional à temperatura do sistema, com
exceção do sulfato de sódio). O sólido dissolvido é
chamado de soluto, e o líquido que o dissolve,
solvente. Os dois compõem um material que é
chamado de solução. Solutos dissolvidos em água
são chamados de soluções aquosas.
A solubilidade é muito utilizada pelos químicos na
separação de misturas de substâncias, como a
extração de substâncias ativas de medicamentos
contidas em plantas.
Propriedades da matéria

Gerais
1) Impenetrabilidade – “dois corpos não ocupam o
mesmo lugar no espaço”.
2) Divisibilidade – a matéria pode ser dividida
inúmeras vezes sem alterar suas características.
3) Compressibilidade – o volume ocupado por certa
porção de substância na fase gasosa pode
diminuir se ela for submetida a não de forças
externas.
4) Elasticidade – se um material na fase sólida for
esticado ou comprimido pela ação de forças
externas ele voltará a sua forma original assim
que essa força deixar de agir.
5) Inércia – os materiais tendem a se manter como
estão, isto é, em repouso ou em movimento até
que uma força atue sobre eles modificando a
situação original.

Específicas
 Organolépticas – Podemos diferenciar um anel de
ouro de um de prata pela sua cor, utilizando a
visão; a água do álcool, pelo olfato; o açúcar do
sal, pelo sabor; um objeto de alumínio ao aço inox,
pelo brilho. Essas propriedades que percebemos
pelos nossos sentidos são chamadas propriedades
organolépticas. Um químico sem sempre pode
utilizar as propriedades organolépticas, pois muitos
materiais são potencialmente tóxicos.
 Funcionais – Acidez (ex. vinagre, frutas cítricas);
Basicidade (ex. leite de magnésia, cal) e Salinidade
(sais).
 Químicas – são as propriedades que determinam
o tipo de fenômeno químico que cada material
específico é capas de sofrer
 Físicas:
- Densidade: é uma grandeza que expressa quanto
há de massa por unidade de volume de uma dada
porção de matéria a uma dada temperatura:
d
= m/V. Todos os materiais apresentam um valor
constante de densidade, que é uma propriedade
característica.
Um
uso
bem
comum
da
determinação da densidade é o controle de
qualidade do álcool combustível. Quando este é
adulterado, modifica-se a densidade.
- Pontos de Fusão e de Ebulição: Na natureza
encontramos as substâncias em diferentes estados
físicos. O estado físico de um material é uma
propriedade que depende das condições de
temperatura e pressão em que este se encontra.
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Um sólido ao atinge uma determinada temperatura
começa a fundir (derreter), tornando-se líquido
(Ponto de Fusão). Esse líquido, continuando sobre
aquecimento, chegará a uma temperatura em que
se inicia a evaporação, ou seja, a passagem do
estado líquido para o gasoso (Ponto de Ebulição).
Os materiais que possuem propriedades
específicas definidas são materiais purificados, ou
seja, são constituídos, quase que exclusivamente,
por um mesmo tipo de matéria (denominados
substâncias).
Os materiais em que as propriedades específicas
variam não são purificados, ou seja, são compostos
de mais de um tipo de matéria (denominados
misturas de substâncias).
A água do mar não é um material purificado,
pois contém uma infinidade de outras substâncias,
como os sais. O álcool combustível contém
basicamente as substâncias água e etanol (álcool
etílico). O leite é um material de origem animal que
contém diversas substâncias: água, proteínas,
gorduras e sais minerais.
A água destilada é considerada um material
purificado, como o mercúrio utilizado nos
termômetros clínicos. Logo, eles são considerados
substâncias puras.
Os materiais podem ser classificados, em
homogêneos
e
heterogêneos.
Os
materiais
homogêneos apresentam mais de um aspecto em sua
extensão, ou seja, são multiformes de ponto a ponto.
Quando temos um material heterogêneo, cada região
do material que apresenta os mesmos aspectos é
denominada de fase. Os materiais homogêneos
apresentam apenas uma fase (monofásicos).
Os materiais heterogêneos, dependendo do
instrumento utilizado para a sua observação,
classificam-se em colóides e agregados. O colóide
tem aspecto multiforme somente se utilizados
instrumentos ópticos de alta resolução. No agregado,
este aspecto multiforme é observado a olho nu ou
com instrumentos ópticos de baixa resolução. Nos
materiais
homogêneos,
mesmo
utilizando
instrumentos ópticos de alta resolução têm aspecto
uniforme. Os materiais homogêneos são denominados
soluções.
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Matéria e Substância
Apostila de Química
Transformações da matéria
CMB
SUBSTÂNCIA
Toda espécie de matéria pode ser separada em
pequenas partes que, unidas, formam um todo,
qualquer que seja a fase a agregação.
Fase Sólida – as particular que formam a matéria
estão mais organizadas (têm forma e volume
próprios) e possuem a menor energia mecânica total.
“As forças de coesão que atuam entre as moléculas
são maiores que as de repulsão”.
Fase Líquida – a matéria possui forma variável e
volume próprio. Nessa fase as partículas da matéria
possuem um grau de organização menor que na fase
sólida e maior que na fase gasosa.
“As forças de coesão e repulsão que atuam entre as
moléculas são iguais”.
Fase gasosa - as partículas da matéria possuem
forma e volume variáveis, adaptando-se ao formato
de qualquer recipiente.
“As forças de coesão que atuam entre as moléculas
são menores que as de repulsão”.
Substância pura - possui composição fixa e
propriedades constantes (Ponto de fusão, ponto
ebulição, densidade, etc)
Substância simples - constituída por um único
elemento. Ex: O2, Fe, N2
Substância composta - constituída por vários
elementos químicos. Ex: H2SO4, CO2
Mistura - reunião de duas ou mais substâncias, sem
reação química entre elas. Ex. H2O + glicose.
MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO
solidificação
SÓLIDO
liquefação (p/gases)
condensação (p/vapor)
LÍQUIDO
fusão
GASOSO
vaporização
Eutética - P.F. constante e P.E. variável.
sublimação
Endotérmico (absorve energia)
Exotérmico (libera energia)
OBS: A vaporização ocorre de três maneiras:
- evaporação: processo lento da vaporização.
- ebulição: processo rápido da vaporização.
- calefação: processo muito rápido da vaporização.
Exemplo: ligas metálicas.
Azeotrópica - P.E constante e P.E. variável.
FENÔMENO FÍSICO E QUÍMICO
Fenômeno físico - não há alteração nas moléculas.
Ex: Mudança de estado físico
Processos de separação (filtração,...)
Compressão e expansão dos gases.
Dilatação por aquecimento.
Queda de um corpo.
Papel rasgado.
Fenômeno químico - há alteração nas moléculas.
Ex: Queima do papel, gasolina, etc.
Formação da ferrugem.
Transformação de vinho em vinagre.
Exemplo: água+álcool
Exemplo de algumas importantes misturas e seus
componentes:
-
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Ar: N2 (78%), O2 (21%), demais (1%)
Água do mar: água, NaCl, outros sais.
Vinagre: água, ácido acético
Álcool hidratado: álcool etílico (etanol)+água
Gás de bujão: propano+butano.
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-
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Gasolina: hidrocarbonetos tendo 5 a 10C na
molécula.
Querosene: hidrocarbonetos tendo 10 a 16C.
Granito: quartzo, feldspato e mica.
Pólvora (negra): salitre, carvão e enxofre.
Aço: ferro, carbono
Aço inox: ferro carbono, Ni e Cr
Amálgama: mercúrio (Hg) + outro metal.
Madeira: celulose + compostos orgânicos.
Leite: água, gorduras, proteínas, açúcares.
Ouro 18 quilates: ouro, Au (75%) + cobre (25%)
ou ouro (75%) + (cobre+prata) (25%)
OBS: Ouro puro = 24 quilates
(3) A densidade do cobre não é modificada se
dispomos de duas toneladas ou um grama deste
metal.
(4) Um recipiente com O2 e O3 contém uma única
substância, visto que suas moléculas são
formadas pelo mesmo elemento químico.
(5) O2 e O3; P (branco) e P (vermelho). C (grafite) e
C (diamante) são exemplos de alotropia, ou seja,
átomos iguais com o número de prótons
diferentes.
CCCEE
2)
Os gráficos I e II representam a variação de
temperatura de dois sistemas distintos em
função do tempo de aquecimento, mostrando as
temperaturas em que ocorrem as transições de
fases. Pela análise do gráfico, julgue os itens
abaixo:
MISTURAS HOMOGÊNEAS E HETEROGÊNEAS
Misturas Homogêneas – contém apenas uma fase.
São chamadas de soluções.
Misturas Heterogêneas – contém mais de uma fase.
T(ºC)
Sistema Homogêneo – apresenta as mesmas
propriedades em qualquer parte de sua extensão.
Pode ser uma mistura (solução) ou uma substância
pura. Ex: água ou solução de água e açúcar.
D
T2
B
Sistema Heterogêneo – não apresenta as mesmas
propriedades em qualquer parte de sua extensão.
Pode ser substância pura em mudança de estado
físico (fusão, vaporização, etc) ou uma mistura.
Ex: água e gelo ou água e areia.
(I) T1 A
Tempo(s)
T(ºC)
OBS:
1) Mistura de n gases constitui sempre uma única
fase.
2) Mistura de n sólidos constitui sistema com n
fases na maioria dos casos. Assim, o granito,
constituído de três componentes sólidos, é um
sistema trifásico.
Alotropia - é o fenômeno em que um mesmo
elemento químico (átomos de mesmo número
atômico) forma duas ou mais substâncias simples
diferentes, denominadas variedades alotrópicas do
elemento.
Elemento
Carbono (C)
Variedades alotrópicas
Grafite (Cn)
Diamante (Cn)
Oxigênio (O)
Oxigênio (O2)
Ozônio (O3)
Fósforo (P)
P vermelho (Pn)
P branco (P4)
Enxofre (S)
S rômbico (S8)
S monoclínico (S8)
II
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Exercícios
(1) Uma substância ao ser fracionada apresenta as
mesmas características físicas e químicas da
amostra original.
(2) As diferenças das propriedades físicas e químicas
de amostras de água coletadas desde o Ártico até
a Antártida são justificadas pela diferença nas
suas composições.
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T2
C
T1 A
B
D
Tempo(s)
3)
1) Considerando os conceitos de substâncias
simples, composta e de mistura, julgue os itens.
C
I.
Para temperaturas inferiores a T1, podem
coexistir duas fases em ambos os sistemas.
No gráfico II existe uma fase sólida, no ponto A,
à temperatura T1 enquanto no ponto B existe
uma fase líquida à mesma temperatura.
Acima do ponto D há uma fase vapor em
aquecimento em ambos os sistemas.
Entre o ponto B e C existem apenas líquido nos
dois sistemas.
O gráfico I representa uma mistura, podendo
ser uma mistura azeotrópica.
EECCE
Ao realizar um experimento no laboratório de
sua escola, um estudante anotou o seguinte:
Observou-se,
no
aquecimento
de
uma
substância (sólido vermelho), a formação de um
líquido prateado e de um gás incolor
II. Observou-se que a água oxigenada, após estar
guardada por algum tempo, não mais produzia
efervescência ao entrar em contato com um
ferimento aberto.
III. Observou-se a diminuição de tamanho de
“bolinhas” de naftalina expostas por alguns dias
sobre a bancada do laboratório.
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IV. Observou-se, ao se aquecer uma porção escura e
a mudança de odor.
V. Observou-se a diminuição no volume de álcool
contido em um frasco que foi deixado aberto.
que suas densidades são: 0,87 g/ml (benzeno);
1,59 g/ml (tetracloreto de carbono) e 0,79 g/ml
(metanol). Dos três líquidos, apenas o metanol é
solúvel em água, cuja densidade é 1,00 g/ml.
Com base nessas informações, julgue os
seguintes itens:
Com base nas anotações acima, julgue os itens
que se seguem:
(1) Das transformações observadas pelo estudante,
apenas três podem ser consideradas químicas.
(2) O estudante pode classificar o sólido vermelho,
citado na anotação I, como substância
composta.
(3) As transformações são denominadas químicas
quando são irreversíveis.
(4) As transformações anotadas em III e V são
denominadas,
respectivamente,
fusão
e
ebulição.
CCEE
4)
O nitrogênio, N2, graças à ação do oxigênio do
ar, O2, e das faíscas elétricas nos dias de chuva,
forma compostos nitrogenados, alguns de ação
corrosiva sobre as rochaS. Ao infiltrar-se no solo,
a água dissolve os nitratos solúveis (KNO 3 ou
NaNO3) de grande valor como adubo nitrogenado
para os vegetais.
De acordo com o texto, julgue os itens.
(1) A reação de formação de compostos
nitrogenados é um fenômeno químico.
(2) O processo de dissolução dos nitratos é um
fenômeno químico, pois são usados como adubo.
(3) A reação que ocorre entre o nitrogênio e o
oxigênio nos dias de chuva é química pois forma
compostos nitrogenados.
(4) As faíscas elétricas promovem a reação entre o
oxigênio e o nitrogênio do ar.
(5) As reações químicas são fatos isolados e que não
são influenciados pelo ambiente e por outras
reações químicas.
CECCE
5)
A água mineral com gás pode ser obtida com a
introdução de gás carbônico na água, sob
pressão superior a 1,5 atm. Em relação à água
mineral, julgue os itens abaixo:
(1) a água mineral é considerada potável e
classificada como uma substância pura.
(2) Uma garrafa aberta de água mineral gasosa tem
o seu sabor alterado, pois o gás separa-se do
líquido pela diminuição de pressão.
(3) A molécula da água é composta de uma mistura
de dois átomos de hidrogênio e um átomo de
oxigênio.
(4) A água á chamada de dura quando é rica em
cátions de magnésio e cálcio.
(5) A água potável é considerada uma substância
quimicamente pura.
ECECE
6)
(1) A mistura água e metanol será classificada como
homogênea.
(2) A mistura água e tetracloreto de carbono será
heterogênea, ficando o tetracloreto de carbono
na superfície, pois é uma substância apolar.
(3) O benzeno e o tetracloreto de carbono por
serem insolúveis em água deverão ser solúveis
entre si.
(4) A separação de uma mistura de água e benzeno
pode ser realizada utilizando um balão de
decantação.
(5) A separação de uma mistura entre água e o
metanol será por destilação fracionada desde
que não forme uma mistura azeotrópica.
CECCE
PROCESSOS USUAIS DE PURIFICAÇÃO
Separação de Misturas Heterogêneas
1) Filtração – separa a fase líquida da sólida ou
gasosa de sólida.
2) Decantação – é uma sedimentação de fases devido
à diferença de suas densidades.
Três frascos não rotulados encontram-se na
prateleira de um laboratório. Um contém
benzeno, C6H6, outro, tetracloreto de carbono,
CCl4 e o terceiro, metano, CH3OH. Sabendo-se
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Numa mistura de sólido e líquido, depois da
sedimentação do sólido, o líquido pode ser removido,
entornando-se o frasco contendo a mistura ou, então,
por meio de um sifão. Neste caso, o processo chamase SIFONAÇÃO.
CMB
2) Destilação Fracionada – separa solução de líquido
+ líquido. Os líquidos se destilam separadamente à
medida que os seus pontos de ebulição vão sendo
atingidos.
Numa mistura de líquido com líquido, a
decantação é feira em funil de bromo, também
chamado de funil de decantação ou funil de
separação. Esse balão, com uma torneira na sua
parte inferior, permite o escoamento do líquido que
constitui a fase mais densa.
Numa mistura de sólido e gás, a decantação
pode ser feita em câmara de poeira ou chicana. É
usada industrialmente.
3) Centrifugação – é um processo para acelerar a
decantação (sedimentação das fases).
3) Liquefação Fracionada – separa gás de gás. A
mistura é resfriada gradativamente, e os gases
vão se liquefazendo à medida que seus pontos de
liquefação vão sendo atingidos. No caso da
separação dos componentes do ar, é mais
conveniente, primeiro liquefazer a mistura (ar) e
depois separar os componentes da mistura
liquefeita por destilação fracionada.
Exercícios
4) Flotação – usada para separar misturas do tipo
sólido-sólido, geralmente de minérios pulverizados
da respectiva ganga (impurezas). Adiciona-se óleo
à mistura. O óleo adere à superfície das partículas
do minério tornando-o impermeável à água. Em
seguida a mistura é lançada na água e submetida
a uma forte corrente de ar que provoca uma
formação de espuma que reúne as partículas do
minério, que assim se separa da ganga.
1) O tratamento de água consiste nas seguintes
etapas: a) coagulação (adição de cal hidratada,
sulfato de alumínio e cloreto de ferro III); b)
floculação (agrupamento de flocos pequenos em
flocos maiores); c) decantação; d) filtração, e)
desinfecção (adição de cloro gasoso-Cl2); f)
fluoretação (adição de ácido fluosilícico e
fluorsilicato de sódio) e g) correção final de pH
(adição de óxido de cálcio). Em relação a esses
processos, julgue os itens a seguir.
(1) Todas as etapas constituem-se em processos
químicos de transformação da água dos rios e
dos lagos em água potável.
(2) Essas etapas constituem um processo de
decomposição da água para retiras os seus
diversos componentes, até obter-se a
substância simples H2O, livre de impurezas.
(3) O processo de decantação se dá em virtude
da gravidade que faz as partículas “pesadas”
iram ao fundo dos tanques.
(4) Para ocorrer mais rápido esse processo, a
filtração pode ser facilmente condicionada a
um processo de vácuo no ensejo de se obter
água potável a uma grande população.
EECE
Separação de Misturas Homogêneas
1) Destilação Simples – separa sólido de líquido (em
solução). Por aquecimento da mistura, o líquido
se evapora e, a seguir, se condensa: ao
condensar-se, é recolhido em recipiente separado;
o sólido não se destila.
2) Ainda sobre o texto da questão anterior, julgue
os itens.
(1) A água tratada e potável possui um ponto de
fusão e um ponto de ebulição constante.
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(2) O método citado sobre a obtenção de água
potável de mananciais e bacia sedimentar é a
decantação e sifonação.
(3) O preço da água aumentará no futuro em virtude
do custo para a separação e obtenção de água
pura.
ECE
(4) As misturas homogêneas são desdobradas em seus
componentes através de processos mecânicos de
separação.
ECCE
3) A matéria pode ser encontrada em três estados
físicos. Quando a temperatura da ebulição e
fusão ocorre em uma temperatura constante
temos uma substância pura; caso haja uma
variação de temperatura teremos uma mistura. A
maioria dos materiais que nos cercam é
constituído por misturas.
Em relação a substâncias, julgue os itens abaixo:
1) (Fuvest-SP) O número de elétrons do cátion X2+
de um elemento X é igual ao número de elétrons
do átomo neutro de um gás nobre. Este átomo de
gás nobre apresenta número atômico 10 e
número de massa 20. O número atômico do
elemento X é:
a) 8
d) 42
b) 10
e) 12
c) 12
(e)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Todo o sistema monofásico é uma substância
pura.
A pólvora é uma mistura de salitre, carvão e
enxofre, dos quais apenas o salitre é solúvel na
água. Ao dissolver pólvora na água obteremos
uma mistura homogênea de quatro fases e
quatro substâncias.
O processo mais adequado para separar uma
mistura homogênea da água com açúcar é a
filtração à vácuo.
O ato do garimpeiro em agitar a bateia tem por
finalidade lavar a areia de tal forma a separá-la
do ouro, este método de separação denominase flotação.
O petróleo é uma mistura homogênea de vários
líquidos (hidrocarbonetos) e para a separação
dos diversos combustíveis nas usinas de
destilação de petróleo é utilizada a destilação
simples.
EEEEE
4) Com relação a processos de separação da
misturas, pode-se afirmar que:
(1) Na separação de componentes do ar
atmosférico, principalmente o oxigênio e o
nitrogênio, utilizamos a liquefação seguido de
uma destilação fracionada.
(2) Para acelerar uma decantação, utiliza-se da
centrifugação que é um método de separação
mais apropriado em uma mistura homogênea
entre um sólido e um líquido.
(3) Na separação dos constituintes de uma mistura
formada por água, areia e óleo, usam-se a
filtração e a destilação fracionada.
(4) A destilação simples tem por finalidade separar
uma mistura homogênea entre dois líquidos
miscíveis.
CEEE
5) Com relação a processos de separação de
misturas, julgue os seguintes itens.
(1) Na obtenção do cloreto de sódio, a partir da água
no mar, utiliza-se a cristalização fracionada.
(2) Na separação dos constituintes de uma mistura
gasosa usa-se liquefação fracionada.
(3) Para acelerar a decantação, utiliza-se a
centrifugação.
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ÁTOMO: Isótopo, Isótono, Isóbaro e Isoeletrônico
2) (PUC-RJ) O número atômico do elemento X é 30.
Os íons X2+ e Y3- são isoeletrônicos. Identifique a
opção correta para o número atômico de Y:
a) 33
b) 30
c) 25
d) 31
e) 28
(c)
3)
(Cesgranrio-RJ) O átomo Q tem 36 nêutrons e é
isóbaro do átomo R. Considerando que R2+ é
isoeletrônico do átomo Q, identifique o número
de nêutrons do átomo R.
a) 40
b) 38
c) 36
d) 34
e) 32
(d)
4) (U.F.AM) Considere três átomos X, Y e Z. Os
átomos X e Z são isótopos; os átomos Y e Z são
isóbaros e os átomos X e Y são isótonos. Sabendo
que o átomo X tem 20 prótons e número de
massa 41 e que o átomo Z tem 22 nêutrons, o
número de elétrons do átomo Y será:
a) 20;
b) 42;
c) 21;
d) 41.
(c)
5) (U.F.PA) Um átomo que apresenta, no último
nível, um elétron desemparelhado com
os
seguintes nos quânticos: n = 5, l = 0; s = - 1/2
tem no atômico igual a:
a) 31;
b) 37;
c) 41;
d) 47;
e) 51.
(b)
6) Considere os átomos X, Y e Z cujos números de
massa são consecutivos. Sabendo que Y é isótopo
de X e X é isótono de Z e que Y tem 21 nêutrons e
Z tem 22 prótons, determine os números
atômicos e de massa de X, Y e Z.
20, 40 – 20, 41 – 22,42
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4.
Questões de Olimpíadas
1. Quando iguais volumes de água, etanol e hexano
são misturados em um tubo de ensaio, observase a formação de:
a) uma única fase;
b) duas fases, sendo o volume da fase superior
maior que o volume da fase inferior;
c) duas fases, sendo o volume da fase superior
menor que o volume da fase inferior;
d) três fases, sendo a fase do meio constituída
de etanol;
e) três fases, sendo a fase do meio constituída
de hexano.
5. Considerando que o elemento cloro tem massa
atômica aproximada de 35,5 e apresenta os
isótopos 35 e 37, pode-se afirmar que a
abundância relativa do isótopo 37 é:
a) menor que 20%
b) maior que 20% e menor que 40%
c) maior que 40% e menor que 60%
d) maior que 60% e menor que 80%
e) maior que 80%
Resp: (d)
Resp: (c)
Água e etanol são substâncias polares, além de
formarem pontes ou ligações de hidrogênio entre as
moléculas. Já o hexano, sendo um hidrocarboneto, é
uma substância apolar. Com isso teremos 2 fases.
As substâncias polares formam uma fase (são
miscíveis) e a apolar, outra fase (imiscível).
2. O cloro existe como dois isótopos, cloro-35 e
cloro-37. Se a massa atômica deste elemento é
aproximadamente 35,5, pode-se afirmar que, a
razão entre as abundâncias de cloro-35 e cloro37 é, aproximadamente:
a) 1:1
b) 1:2
c) 1:3
d) 2:1
x + y = 100% 

35 x +3700 – 37y = 3550
x = 75 (Cl-35)
y = 100 – 25 = 75 (Cl-75)
y = 100 - x


3. (OBQ-2009) Um elemento X ocorre na forma de
moléculas diatômicas, X2, com massas 70, 72 e
74 e abundâncias relativas na razão de 9:6:1,
respectivamente.
Com base nessas informações, analise as
afirmações abaixo.
I. O elemento X possui um isótopo.
II. A massa atômica média desse elemento é 36.
III. Esse elemento possui um isótopo de massa 35
com abundância de 75%.
IV. Esse elemento é o cloro.
Principais Modelos Atômicos
 Átomo é uma esfera maciça,
extremamente
pequena,
indivisível,
indestrutível
e
intransformável.
 Elemento químico é formado por
átomos com mesmas propriedades
(tamanho, massa e forma).
 Compostos são formados pela união de átomos.
 Reação química é a união e separação de átomos.
Em 1874, Stoney admitiu que a eletricidade estava
associada aos átomos em quantidades discretas e, em
1891, deu o nome de elétron para a unidade de
carga elétrica negativa.
Os cientistas Geissler e Crookes desenvolveram
dispositivos denominados tubos de raios catódicos.
THOMSON, no final do século XIX concluiu que as
partículas negativas deveriam fazer parte dos átomos
componentes da matéria, sendo denominados
elétrons, propondo um novo
modelo científico para o átomo
(1897):
“Átomo é uma esfera maciça e
positiva com as cargas negativas
distribuídas, ao acaso, na esfera.
A quantidade de cargas positiva e negativa seria
iguais, com isso o átomo seria eletricamente
neutro.”
Estão corretas:
a) todas as afirmações.
b) apenas as afirmações I e II.
c) apenas as afirmações II e IV.
d) apenas as afirmações III e IV.
e) apenas a afirmação I.
Resp: (d)
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Modelos Atômicos
DALTON, John, 1808, propôs a seguinte teoria:
e) 3:1
Resp: (e)
Cl-35  x%
Cl-37  y%
Dentre os processos de separação de misturas
mais utilizados, podemos incluir a destilação
simples e a destilação fracionada.
a. Em que consistem cada um desses
métodos de separação?
b. Quando cada um deles pode ser
empregado? Dê exemplo.
c. Descreva os utensílios (vidrarias e outros
materiais de laboratório) utilizados em
cada um desses dois processos de
separação.
Este modelo ficou conhecido como "pudim de passas".
-8-
Apostila de Química
CMB
Núcleo: prótons (p) e nêutrons (n)
Eletrosfera: elétrons (e)
RUTHERFORD
Experiência de Rutherford:
Rutherford
usou
partículas
alfa
(carregadas
positivamente) para bombardear lâminas de ouro
bem finas. As partículas alfa são invisíveis, mas elas
podem ser detectadas, pois produzem um clarão
quando colidem em anteparo coberto de sulfeto de
zinco.
O raio do núcleo é cerca de 10.000 vezes menor que
o raio do átomo.
Íons
Os átomos podem perder ou ganhar elétrons,
originando novos sistemas, carregados eletricamente:
os íons.
Nos íons, o número de prótons difere do número de
elétrons.
Os átomos, ao ganharem elétrons, originam íons
negativos, os ânions e, ao perderem elétrons,
originam íons positivos, os cátions.
BOHR
Conclusões:
A maior parte das partículas alfa atravessa a lâmina,
seguindo uma trajetória retilínea, e algumas
partículas sofriam um desvio (1 para cada 10000
partícula alfa). Descobriu-se também que algumas
voltavam como que sofrendo uma reflexão.
RUTHERFORD concluiu que:
Átomo é formado por uma
região central (núcleo
atômico), onde estariam as
partículas positivas (próton) e
uma região externa
(eletrosfera), onde estariam as
partículas negativas (elétrons).
Descoberta do Nêutron
No núcleo do átomo deveriam existir mais do
que uma carga positiva (próton). Entretanto, isso
comprometeria a estabilidade do núcleo, pois entre
os prótons existiria repulsão, o que provocaria a
desintegração do núcleo.
Rutherford passou a admitir a existência de
partículas sem carga elétrica e com massa
semelhante à dos prótons, que teriam a finalidade de
diminuir a repulsão entre eles.
Essas
partículas
foram
descobertas, em 1932, por
Chadwick, que as denominou
nêutrons.
Esse sistema mostrou ser
constituído por três partículas
fundamentais:
Profª Fátima Serrado
Em 1911, Ernest Rutherford, baseando-se na
experiência do espalhamento de partículas alfa por
uma fina lâmina de ouro, propôs um modelo
planetário para o átomo.
Este modelo foi combatido na época, pois a
Física sabia que uma partícula carregada, quando em
movimento acelerado, libera energia.
O elétron, sendo uma partícula com carga
negativa girando ao redor do núcleo, deveria perder
energia e acabaria por cair no núcleo.
Niels Böhr, resolveu a questão. Ele propôs um modelo
atômico em que aplicava conceitos de Teoria
Quântica, mostrando que a Mecânica de Newton não
era conveniente para o estudo do comportamento de
elétrons. O modelo de Bohr aproveitava algumas
ideias do átomo planetário:



O átomo teria um
núcleo positivo;
Os elétrons negativos
girariam ao redor do
núcleo;
Acrescentou:
 Os
elétrons
girariam
em
órbitas
bem
definidas, nas quais teriam energia constante;
 Um elétron não assumiria qualquer valor de
energia,
mas
determinados
valores
correspondentes
às
diversas
órbitas
permitidas; assim, teria determinados níveis
de energia;
 Quando um elétron recebesse energia
suficiente, saltaria para uma órbita energética.
Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas
fixas e definidas (camadas eletrônicas ou níveis
de energia), chamadas de K, L, M, N, O, P e Q,
representados pelos respectivos números de 1 a
7. A quantidade máxima de elétrons em cada
camada é:
K
2
L
8
M
18
N
32
O
32
P
18
Q
8
 Os elétrons ao se movimentar numa camada
eletrônica não absorvem nem emitem energia;
-9-
Apostila de Química
CMB
 Os elétrons de um átomo tendem a ocupar as
camadas eletrônicas mais próximas do núcleo,
isto é, as que apresentam menos quantidade de
energia.
 Um átomo está no estado fundamental quando
seus elétrons ocupam as camadas menos
energéticas;
 Quando um átomo recebe energia (térmica ou
elétrica), o elétron pode saltar para uma camada
mais externa (mais energética), tornando-se
instável (excitado);
 Os elétrons de um átomo excitado tendem a voltar
para as camadas de origem, devolvendo, sob a
forma de onda eletromagnética, a energia que foi
recebida na forma de calor ou eletricidade.
Números quânticos:
1º) Principal (n) - nível de energia (camada)
Camada
Nível
no máx.
elétrons
K
1
L
2
M
3
N
4
O
5
P
6
Q
7
2
8
18
32
32
18
2
2º) Secundário ou Azimutal (l) - subnível (orbital).
Sub-nível
l
s
0
Regra de Hund:
"No preenchimento de orbitais de um mesmo subnível, os
elétrons tendem a ocupar os orbitais vazios.
-3
2
K
8
L
18
M
32
N
2
3
4
s
subníveis
p
d
0
+1
-2
-1
0
+1
+2
-2
-1
0
+1
+2
2s2
2p6
3s2
3p6
3d10
4s2
4p6
4d10
4f14
5p
5d
5f
32
O
5
18
P
6
6s2
6p6
8
Q
7
7s2
7p6
2
6
nº max de e- por
subnível
6
10
14
6d10
10
14
Subnível mais energético: é o subnível onde entrou
o último elétron na distribuição energética.
Camada mais externa – camada de valência –
último nível: é o nível mais afastado do núcleo. A
saída de elétrons é realizada a partir deste último
nível.
Distribuição por níveis ou camadas: soma-se os
elétrons em cada camada.
+3
f
4º) Spin (s ou ms) - rotação.
 s = + 1/2
Os cátions e ânions possuem regras distintas na sua
distribuição eletrônica.
Os cátions, ao perder elétrons, devem tê-los retirados
do nível mais externo.
Já os ânions devem ser acrescidos de seus elétrons
no subnível mais energético de acordo com o
diagrama de Linus Pauling
Exercícios
1) EsPCEx-2010 – Considere as seguintes
afirmações, referentes à evolução dos modelos
atômicos:
1. No modelo de Dalton, o átomo é dividido em
prótons e elétrons.
2. No modelo de Rutherford, os átomos são
constituídos por um núcleo muito pequeno e
denso e carregado positivamente. Ao redor do
núcleo estão distribuídos os elétrons, como
planetas em torno do Sol.
3. O físico inglês Thomson afirma, em seu
modelo atômico, que um elétron, ao passar de
uma órbita para outra, absorve ou emite um
quantum (fóton) de energia.
Das afirmações feitas, está(ão) correta(s)
a)
b)
c)
d)
e)
Profª Fátima Serrado
d
Distribuição eletrônica de íons:
f
1s2
5s2
p
-1
 s = - 1/2
Níveis
1
f
3
s
0
Princípio da exclusão de Pauli:
"Num átomo não pode existir dois elétrons com o mesmo
conjunto de nos quânticos". Os elétrons que ocupam o
mesmo orbital devem apresentar spins contrários.
Cama
-das
d
2
3º) Magnético (m) - orientação do orbital.
Diagrama de Linus Pauling
nº máx
elétrons
p
1
- 10 -
apenas III.
apenas I e II.
apenas II e III.
apenas II.
todas.
Apostila de Química
CMB
(d)
2) EsPCEx-2010
afirmações:
–
Considere
as
seguintes
I. A configuração eletrônica, segundo o diagrama
de Linus Pauling, do ânion trivalente de
nitrogênio (7N3-), que se origina do átomo de
nitrogênio, é 1s2 2s2 2p6.
II. Num mesmo átomo, não existem dois elétrons
com os quatro números quânticos iguais.
III. O íon 1939K1+ possui 10 nêutrons.
IV. Os íons Fe2+ e Fe3+ do elemento químico ferro
diferem somente quanto ao número de prótons.
Das afirmações feitas, está(ao) correta(s)
a)
b)
c)
d)
e)
apenas I e II.
apenas I, II e III.
apenas IV.
apenas III e IV.
todas.
(a)
3) EsPCEx-2010 – A distribuição eletrônica do
átomo de ferro (Fe), no estado fundamental,
segundo o diagrama de Linus Pauling, em ordem
energética, é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Sobre
esse átomo, considere as seguintes afirmações:
I. O número atômico do ferro é 26.
II. O nível/subnível 3d6 contém os elétrons mais
energéticos do átomo de ferro (Fe) no estado
fundamental.
III. O átomo de ferro (Fe), no nível/subnível 3d6,
possui 3 elétrons desemparelhados no estado
fundamental.
IV. O átomo de ferro (Fe) possui 2 elétrons de
valência no nível 4 (4s2), no estado
fundamental.
Das afirmações feitas, está(ão) correta(s):
a)
b)
c)
d)
e)
apenas I.
apenas II e III.
apenas III e IV.
apenas I, II e IV.
todas.
(d)
4) (UnB) Julgue os itens.
(1) O modelo atômico de J.J.Thomson foi rejeitado
depois que se comprovou, experimentalmente, a
existência dos núcleos dos átomos.
(2) Os experimentos de Rutherford estabeleceram
que os elétrons são partículas constituídas de
todos os átomos.
(3) De acordo com o modelo atômico, proposto por
Niels Bohr, os elétrons podem ocupar órbitas, de
quaisquer raio, ao redor do núcleo.
(4) O modelo atômico de Dalton incluiu a noção de
eletrosfera.
CCEE
Profª Fátima Serrado
5) (PUC-RS) A famosa experiência de Rutherford
levou-o a propor um novo modelo de átomo.
Segundo esse modelo, o átomo:
a) é uma esfera contendo cargas positivas e
negativas, distribuídas uniformemente;
b) é uma esfera maciça, homogênea, indivisível,
indestrutível e imutável;
c) possui certo número de órbitas com energia
constante nas quais o elétron pode movimentar-se
sem ganhar ou perder energia;
d) possui regiões ao redor do núcleo onde é mais
provável de se encontrar um dado elétron;
e) apresenta uma região central, extremamente
densa, denominada núcleo, onde se concentra a
sua carga positiva.
(e)
6) Com relação ao modelo atômico de Bohr, julgue
os itens.
(1) Cada órbita eletrônica corresponde a um estado
estacionário de energia.
(2) O elétron emite energia ao passar de uma órbita
mais interna para uma mais externa.
(3) O elétron gira em órbitas circulares em torno do
núcleo.
(4) O elétron, no átomo, apresenta apenas
determinados valores de energia.
CECC
7) A respeito da teoria atômica, julgue os itens a
seguir que foram retirados de diversas provas da
UnB.
(1) A formação das substâncias simples e compostas
podem ser explicadas pelo modelo atômico de
Dalton.
(2) Linus Pauling propôs um modelo atômico que
substituiu o modelo de Dalton.
(3) Os modelos científicos usados em química não
explicam todos os fenômenos.
(4) A partir do experimento de Rutherford conclui-se
que os elétrons ocupam órbitas circulares ao
redor do núcleo do átomo (níveis estacionários).
(5) Hoje, graças ao avanço da tecnologia, já é
possível, com o uso do microscópio eletrônico de
varredura tunelante, visualizar o átomo, com os
elétrons girando em sete camadas ao redor do
núcleo, conforme imaginava Rutherford.
CECEE
8) EsPCEx-2010 – Considere os átomos M, X e Z,
que estão nos seus estados fundamentais. Os
átomos M e Z são isótopos; os átomos X e Z são
isóbaros e os átomos M e X são isótonos.
Sabendo que o átomo M tem 23 prótons e número
de massa 45 e que o átomo Z tem 20 nêutrons,
então os números quânticos do elétron mais
energético do átomo X são:
a) n = 3; l = 0; m = 2; s = -1/2.
b) n = 3; l = 2; m = 0; s = -1/2.
c) n = 3; l = 2; m = -2; s = -1/2.
d) n = 3; l = 2; m = -2; s = +1/2.
e) n = 4; l = 1; m = 0; s = -1/2.
(c)
- 11 -
Apostila de Química
CMB
9) (U.F.PA) Um átomo que apresenta, no último
nível, um elétron desemparelhado com
os
seguintes nos quânticos: n = 5, l = 0; s = - 1/2
tem no atômico igual a:
a) 31;
b) 37;
c) 41;
d) 47;
e) 51.
(b)
10) (UFRJ) O último elétrons de um átomo neutro
apresenta o seguinte conjunto de números
quânticos: 4; 1; 0 e + 1/2. Convencionamos que o
primeiro elétrons a ocupar um orbital possui
número quântico de spin igual a - 1/2, calcule o
número atômico desse átomo.
(35)
isótopos 35 e 37, pode-se afirmar que a
abundância relativa do isótopo 37 é:
a) Menor que 20%
b) Maior que 20% e menor que 40%
c) Maior que 40% e menor que 60%
d) Maior que 60% e menor que 80%
e) Maior que 80%
(d)
Solução:
Massa molar é a média ponderada das massas
atômicas de seus isótopos:
Exercícios de Olimpíadas de Química
6. Para possuir um elétron com o seguinte conjunto
de nos quânticos: 4, 2, -2, +1/2, um átomo deve
possuir número atômico, no mínimo, igual a:
a) 26
b) 39
c) 44
d) 71
e) 76
9. O elemento químico de número atômico 23 pode
formar íons relativamente estáveis com números
de oxidação +2, +3, +4 e +5.
OBS: Considere que o primeiro elétron a ocupar
um orbital possui spin igual a –1/2.
(c)
Solução:
a. Escreva
configuração
eletrônica
desse
elemento, no estado fundamental.
b. Em forma de diagrama de “caixa” represente
o último subnível.
Use seta para representar cada elétron no
preenchimento do subnível, e indique
quantos elétrons desemparelhados tem o
elemento.
c. Indique os quatro números quânticos do
último elétron do último subnível preenchido.
d. Escreva o nome e o símbolo desse elemento
químico e diga a que grupo da tabela
periódica ele pertence.
e. Faça a configuração eletrônica do elemento
em cada estado de oxidação e indique os
correspondentes átomos isoeletrônicos, no
estado fundamental.
n = 4 (nível)
l = 2 (subnível)  s = 0; p = 1; d = 2; f = 3
m = -2
d
-2
-1
0
s = +1/2
+
1
+
2
d6
Subnível mais energético: 4 d6
Distribuição eletrônica até 4 d6:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4s2
7. As espécies Fe2+ e Fe3+, provenientes de isótopos
distintos do ferro, diferem entre si, quanto ao
número:
Solução:
a. Z = 23
b. 3d3 
a) atômico e ao raio iônico.
b) atômico e ao número de oxidação.
c) de prótons e ao número de elétrons.
d) de prótons e ao número de nêutrons.
e) de elétrons e ao número de nêutrons
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3
d3
3 elétrons desemparelhados
c. 3d3  n = 3; l = 2; m = 0; s = -1/2
d. Vanádio (V) – família 5 ou 3B
e. V2+  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 (21Sc)
V3+  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 (20Ca)
V4+  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 (19K)
V5+  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
(18Ar)
(e)
8. Considerando que o elemento cloro tem massa
atômica aproximada de 35,5 e apresenta os
Profª Fátima Serrado

- 12 -
Apostila de Química
CMB
10. (OBQ-2009) Um elemento X ocorre na forma de
moléculas diatômicas, X2, com massas 70, 72 e
74 e abundâncias relativas na razão de 9:6:1,
respectivamente.
Com base nessas informações, analise as
afirmações abaixo.
I. O elemento X possui um isótopo.
II. A massa atômica média desse elemento é 36.
III. Esse elemento possui um isótopo de massa 35
com abundância de 75%.
IV. Esse elemento é o cloro.
Estão corretas:
a) todas as afirmações.
b) apenas as afirmações I e II.
c) apenas as afirmações II e IV.
d) apenas as afirmações III e IV.
e) apenas a afirmação I.
(d)
Solução:
Tabela Periódica
Histórico
À medida que os elementos químicos foram
descobertos, procurou-se uma relação entre suas
propriedades químicas e físicas, na tentativa de
agrupá-los, segundo suas semelhanças.
A tabela de Mendeleyev previa elementos novos,
baseada na regularidade das propriedades físicas e
químicas.
Moseley, em 1913, analisando os espectros
de emissão dos diversos elementos pode-se
determinar as cargas nucleares, verificando que a
ordem dos elementos na tabela periódica é igual à
ordem crescente das cargas nucleares. Surgiu então a
lei da periodicidade;
"Muitas propriedades físicas e químicas dos
elementos são funções periódicas de seus números
atômicos."
Metais e Ametais → Essa forma de classificação é
atribuída à Berzelius.
X2  M = 70  M(X) = 35
X2  M = 72  M(X) = 36
X2  M = 74  M(X) = 37
Ametais
Metais
11. O cloro existe como dois isótopos, cloro-35 e
cloro-37. Se a massa atômica deste elemento é
aproximadamente 35,5, pode-se afirmar que, a
razão entre as abundâncias de cloro-35 e cloro37 é, aproximadamente:
a)
b)
c)
d)
e)
1:1
1:2
1:3
2:1
3:1
(e)
Profª Fátima Serrado
Grupos e Períodos:
Períodos:
linhas
horizontais.
Cada
período
corresponde a um nível energético (camada) que são
em número de sete (07).
Grupos ou Famílias: Colunas verticais. O nº do grupo
indica o nº de elétrons na última camada (nos grupos
A, 1B, 2B), ou a soma dos elétrons dos subníveis s da
última camada e d da penúltima camada (nos grupos
3B e 8B)
Os grupos são divididos em subgrupos, ou
famílias, identificados pelas letras A e B. O grupo 0
não se divide em subgrupos.
Nos subgrupos A, a variação das propriedades é mais
regular, sendo esses elementos chamados de
representativos.
Nos subgrupos B, a variação das propriedades
não apresenta a mesma regularidade, sendo estes
chamados de transição simples.
No grupo 0 (8A) (gases nobres) os elementos
apresentam estabilidade eletrônica, não se ligando a
outros átomos. Suas moléculas são monoatômicas.
Atualmente está em desuso a classificação das
famílias em A ou B.
Atualmente, as famílias ou grupos são
numerados de 1 a 18 (cada coluna tem um número na
sequência).
- 13 -
Apostila de Química
CMB
OBS: O Hidrogênio, apesar de estar na família 1A,
não é um metal alcalino.
grupo
ou
família
1A ou 1
2A ou 2
3A ou 13
4A ou 14
5A ou 15
6A ou 16
7A ou 17
0 ou 18
Nome
Alcalinos
Alcalinos-terrosos
Família do Boro
Família do Carbono
Família do Nitrogênio
Calcogênios
Halogênios
Gases Nobres
Noelétrons
na última
camada
1
2
3
4
5
6
7
8
camada
valência
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
ns2np6
Elementos de Transição:
Transição Simples ou Externa: apresenta:
 o último elétron do subnível d no penúltimo
nível;
 1 ou 2 elétrons no subnível s do último nível.
Ex: 21Sc: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s23d1
2
2
6
2
6
1
10
29Cu: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
2
2
6
2
6
2
2
Ti:
:
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d
22
Configuração eletrônica geral: ns2 (n -1) d1 a 10
OBS: Elementos que pertencem ao grupo 6B (6), que
terminaria em ns2(n-1)d4, passa a ser ns1(n-1)d5, por
questão de maior estabilidade. O mesmo ocorre com
os elementos do grupo 1B (11), passando de
ns2(n-1)d9 para ns1(n-1)d10.
2
2
24Cr:1s 2s
2
2
2p6 3s2 3p6 4s2 3d4
1s 2s 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 (mais estável)
2
2
6
2
6
2
9
29Cu:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
2
2
6
2
6
1
10
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d (mais estável)
Potencial de Ionização ou Potencial de Ionização:
energia necessária para remover um elétron de um
átomo que se encontra no estaco gasoso e
fundamental.
A ionização de um átomo produz íon positivo
(cátion).
Na(g) + 5,1 eV 
Na+ + 1 e-
O raio do cátion é sempre menor que o raio do
átomo original, pois a mesma quantidade de próton
passa a atrair menor quantidade de elétrons.


Nas famílias: aumenta de baixo para cima.
Nos períodos: aumenta da esquerda para a
direita.
OBS: Quanto maior o átomo, menor a energia para
retirar o elétron (-) mais externo, pois este está
menos atraído pelo núcleo (+).
Eletronegatividade: medida relativa da tendência de
um átomo em atrair elétrons quando se encontra
ligado a outro átomo.
 Nas famílias: aumenta de baixo para cima.
 Nos períodos: aumenta da esquerda para a
direita.
 Gases Nobres não têm eletronegatividade, por
não atrair elétrons.
E
X
C
E
T
O
Transição externa: apresenta o último elétron no
subnível f no antepenúltimo nível.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s23d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f1
2
2
6
2
6
2
10
6
2
10
5p6 6s2 4f6
62Sn:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d
57La:
Configuração eletrônica geral: ns2 (n - 2) f
1 a 14
Propriedades Periódicas
OBS: quanto menor o átomo, maior a atração
nuclear, logo, maior a Eletronegatividade (Flúor é
o mais eletronegativo).
Eletroafinidade ou Afinidade Eletrônica: é a energia
liberada quando um átomo isolado, no gasoso, atrai
um elétron.
-
Raio atômico: metade da distância entre os núcleos
de dois átomos vizinhos desse elemento.


Nas famílias: aumenta com o no de camadas.
Nos períodos: diminui com o aumento do número
atômico, provocada pela maior intensidade da
atração nuclear.
Xo(g) + e-  X
(g)
+ energia
Quanto menor o raio, maior a eletroafinidade, logo,
varia de acordo com a eletronegatividade.
Eletropositividade: medida relativa da tendência de
um átomo liberar elétrons quando se encontra ligado
a outro átomo.
Quanto maior o raio do átomo, maior sua
eletropositividade, pois, menos atraído o elétron está
em relação ao núcleo.
Profª Fátima Serrado
- 14 -
Apostila de Química
CMB
Tamanho dos Íons:
 Cátions: Ocorre quando um átomo perde elétrons
(primeiramente do último nível). O átomo ao
perder elétrons do último nível, este deixa de
existir, ficando seu raio iônico menor que seu
raio atômico.
3) (F.OBJETIVO-SP) – Dados os íons isoeletrônicos
com os respectivos números atômicos: H- (Z = 1),
Li+ (Z = 3), Be+2 (Z = 5), estão em ordem
crescente de raio iônico:
a)
b)
c)
d)
e)
Ex: Na  Na+

Ânions: Ocorre quando um átomo ganha elétrons.
O átomo ao ganhar elétron haverá repulsão deste
com os elétrons da sua última camada, ocorrendo
um aumento de seu raio.
Ex: Cl1-  Cl
Exercícios
1) (UnB) Observe os elementos representativos na
Tabela Periódica parcial abaixo e julgue os itens.
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Be
Mg
Ca Sc
Sr Y
Ba
B
Al
C
N
P
O
S
Ni Cu Zn
Pb Ag Cd
F
Cl
Br
I
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
(b)
4) ( CESESP-PE)
W
Para este elemento, podemos afirmar:
Y
Z
W, X, Y e Z representam íons desenhados em uma
escala tal que seu tamanho reflete corretamente os
tamanhos relativos dos íons cloreto, fluoreto, lítio e
sódio, mas não nesta ordem. A ordem correta dos
tamanhos é:
a)
b)
c)
d)
e)
Li+, Na+, F-, Cl-;
Li+, F-, Na+, Cl-;
F-, Cl-, Li+, Na+;
F-, Li+, Cl-, Na+;
Cl-, F-, Na+, Li+.
5) (UFES) – Sobre a Tabela Periódica e as
propriedades periódicas dos elementos químicos,
marque a opção falsa:
a)
b)
c)
d)
e)
a) Na tabela periódica, os elementos químicos
estão colocados em ordem decrescente de
massas atômicas;
b) Em uma família, os elementos apresentam
propriedades químicas bem distintas;
c) Em uma família, os elementos apresentam
geralmente o mesmo número de elétrons na
última camada;
d) Em um período, os elementos apresentam
propriedades químicas semelhantes;
e) Todos
os
elementos
representativos
pertencem aos grupos B da tabela periódica.
(c)
É um elemento típico ou representativo do
grupo III A;
II. O número de prótons no núcleo é 33;
III. O número quântico magnético, para o elétron
diferencial, é zero;
IV. O número de elétrons desemparelhados, no
último nível é 3;
Analise as afirmativas e marque a opção correta:
d) II e IV;
e) I, II e III.
(d)
A configuração eletrônica para o átomo do
terceiro metal alcalino, em seu estado
fundamental, é 1s2 2s2 6p6 3s1;
No segundo período, o elemento que
apresenta maior potencial de ionização é o
gás nobre;
Os halogênios são, no seu respectivo
período, os elementos que apresentam maior
afinidade eletrônica;
Um átomo A tem dois prótons a mais do que
um átomo B. Se A for um metal alcalinoterroso, B deverá ser um gás nobre;
Entre íons isoeletrônicos
os cátions
apresentam raios menores que os dos ânions.
(a)
6) (UFC-CE) Com relação à classificação periódica
moderna, assinale a afirmação verdadeira:
I.
Profª Fátima Serrado
X
(a)
(1) O césio (Cs) é o elemento de maior raio atômico
dentre os representados.
(2) O raio atômico do magnésio (Mg) é maior que o do
sódio (Na) porque ele possui um elétron a mais.
(3) Dentre os elementos representados, somente o
níquel (Ni), cobre (Cu) e zinco (Zn) são elementos
de transição.
(4) A eletronegatividade dos elementos B, C, N, O, F,
aumenta da esquerda para a direita.
(5) A energia de ionização do rubídeo (Rb) é maior
que a do xenônio (Xe).
(6) A distribuição eletrônica da prata (Ag) termina
com 5d9.
(7) A distribuição eletrônica do escândio (Sc) é 1s 2 2s2
2p6 3s2 3p6 4s2 3d1.
CEECEEC
2) (EFES) - Um determinado elemento tem para seu
átomo, no estado fundamental, a seguinte
distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
4p3
a) I e II;
b) I e III;
c) II e III;
H- < Li+ < Be2+
Be2+ < Li+ < HH- < Be2+ < Li+
Li+ < Be2+ < HBe2+ < H- < Li+
7)
- 15 -
Apostila de Química
CMB
8) (PUCCamp-SP) Qual é o número atômico do
elemento químico do 5º período da classificação
periódica e que apresenta 10 elétrons no quarto
nível energético (n = 4) ?
Pode-se afirmar
afirmativa(s)
a)
b)
c)
d)
e)
(40)
9) A Tabela Periódica pode ser utilizada para
relacionar as propriedades dos elementos com
suas estruturas atômicas.
A respeito do assunto, julgue os itens que se
seguem.
(1) O raio atômico dos elementos relaciona-se com o
número de camadas, assim, o íon sódio (Na +)
possui menor raio atômico que o seu átomo de
origem.
(2) Átomos de propriedades semelhantes são
agrupados em um mesmo período na tabela.
(3) A energia de ionização dos gases inertes é alta,
devido à facilidade de remover elétrons desses
átomos.
CEE
11) EsPCEx-1992–O cátion trivalente de um elemento pertencente ao família 13 do 3º período terá
configuração eletrônica igual à de um átomo de:
a) halogênio.
b) calcogênio.
c) gás nobre.
d) metal alcalino.
(c)
12) EsPCEx-1995 – As afirmativas abaixo dizem
respeito à classificação periódica:
1. Em um mesmo período, os elementos
apresentam o mesmo número de níveis.
2. Os elementos do grupo 2A terminam em s2.
3. Quando o subnível mais energético é do tipo s
ou p, o elemento é de transição.
4. Em uma mesma família, os elementos
apresentem o mesmo número de níveis.
São verdadeiras as afirmações:
a) I, II e III.
b) I e II.
c) II e III.
d) II e IV.
e) III e IV.
()
13) EsPCEx-2000 – Considerando a classificação
periódica dos elementos químicos, analise as
seguintes afirmativas:
Neônio é um gás nobre, muito usado na
iluminação para propaganda, e tem número
atômico 18.
II. O cátion 19K (potássio), usado na fabricação
de pólvora, apresenta na camada de valência
a seguinte distribuição eletrônica: 2s2 3p6.
III. Se o subnível mais energético de um
elemento no estado fundamental for 5p4, seu
número atômico e posição na tabela são,
respectivamente, 56 e 6A /5º período.
I.
Profª Fátima Serrado
que
está(ão)
correta(s)
a(s)
I e II.
II e III.
I e III.
II somente.
III somente.
()
14) EsPCEx-2008 - Os elementos químicos Be, Mg e
Sr, de números atômicos 4 , 12 e 38,
respectivamente, situam-se no grupo 2 da Tabela
Periódica dos Elementos Químicos.
Supondo-se as seguintes transformações:
Be(g) + E1  Be+(g) + eMg(g) + E2  Mg+ (g) + eSr(g) + E3  Sr+ (g) + eSabendo-se que:
E1 representa o valor da primeira energia de
ionização (1ª E.I.) do átomo de Be;
E2 representa o valor da primeira energia de
ionização (1ª E.I.) do átomo de Mg;
E3 representa o valor da primeira energia de
ionização (1ª E.I.) do átomo de Sr.
Pode-se afirmar que, ocorridas as transformações, a
relação entre os valores E1, E2 e E3 será:
a)
b)
c)
d)
e)
E1 >
E3 >
E3 >
E2 >
E2 >
E2
E2
E1
E1
E3
>
>
>
>
>
15) EsPCEx-2009
afirmações:
E3
E1
E2
E3
E1
()
-
Considere
as
I.
seguintes
O último nível de energia de um átomo, cujo
número quântico principal é igual a 4, pode ter,
no máximo, 32 elétrons.
II. No estado fundamental, o átomo de fósforo
possui três elétrons desemparelhados.
III. O átomo de nitrogênio é mais eletronegativo
que o átomo de flúor.
IV. A primeira energia de ionização do átomo de
nitrogênio é menor que a primeira energia de
ionização do átomo de fósforo.
V. A configuração eletrônica 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1,
representa um estado ativado (ou excita do) do
átomo de carbono.
Dados: Número Atômico: 6C; 9F; 15P; 7N.
Das afirmações feitas, estão corretas
a)
b)
c)
d)
e)
- 16 -
apenas I, II, IV e V.
apenas III, IV e V.
apenas I, II e V.
apenas IV e V.
todas.
Apostila de Química
CMB
Exercícios de Olimpíadas de Química
12. O gráfico apresentado ao lado refere-se à
variação de uma propriedade periódica em
função do número atômico do elemento.
Assinale a alternativa correspondente
propriedade periódica representada neste gráfico.
a) densidade
b) raio atômico
c) eletronegatividade
d) potencial de ionização
e) afinidade eletrônica
à
(d)
13. Considerando os elementos do segundo período
da tabela periódica, sem incluir o neônio,
descreva explique:
a. A variação da 1ª. energia de ionização
b. A variação da 2ª. energia de ionização
c. A variação da afinidade eletrônica
(a adição de 1 elétron)
d. A variação do raio atômico
Respostas:
a. aumenta de esquerda para a direita,
inversamente proporcional ao raio atômico,
pois, quanto menor o raio atômico, maior a
energia necessária para “arrancar” o
elétron mais externo, por estar mais
atraído pelo núcleo.
b. A segunda energia de ionização é maior que
a primeira energia de ionização, pois, após
retirar o primeiro elétrons, os demais
ficarão mais “presos”.
c. A afinidade eletrônica aumenta da
esquerda para a direita, inversamente
proporcional ao raio atômico, pois, quanto
menor for o átomo, mais facilmente ele
atrai o elétron externo (atração elétron –
núcleo).
d. O raio atômico varia da direita aumente da
direita para a esquerda, pois, num mesmo
nível, quanto maior o número de elétron,
maior a atração com o núcleo.
Profª Fátima Serrado
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