TUTORIAL – 2B Data: Aluno (a): Série: 3ª Ensino Médio Turma: Equipe de Química Química Tabela Periódica A tabela periódica é a organização sistemática dos elementos químicos a partir do número atômico. Estes elementos são agrupados em períodos (horizontal) e famílias (vertical). Os períodos traduzem quantos níveis (camadas) ocupados um elemento possui, já as famílias reúnem os elementos químicos com propriedades semelhantes. A tabela periódica atual separa os elementos em metais e ametais (ou não metais) e gases nobres. OBS: 1. O hidrogênio não é classificado como metal ou não metal, tendo características próprias. 2. A classe dos semimetais ainda pode aparecer em algumas tabelas. As propriedades são intermediárias e os elementos pertencentes são: B, Si, Ge, As, Sb e Te Propriedades periódicas As propriedades periódicas são aquelas que, à medida que o número atômico aumenta, assumem valores crescentes ou decrescentes em cada período, ou seja, repetem-se periodicamente. São elas as propriedades periódicas: Raio atômico Energia de ionização Afinidade eletrônica ou eletroafinidade Eletronegatividade ou Caráter Ametálico Eletropositividade ou Caráter Metálico Raio atômico Pode-se dizer que o raio atômico está relacionado diretamente com o tamanho do átomo. De maneira geral, para comparar o tamanho dos átomos, devemos levar em conta dois fatores: Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -1- NANDA/MARÇO/2015 – 224 Número de níveis (camadas): quanto maior o número de níveis, maior será o tamanho do átomo. Caso os átomos comparados apresentem o mesmo número de camadas, devemos usar outro critério. Número de prótons: o átomo que apresenta maior número de prótons exerce uma maior atração sobre seus elétrons, o que ocasiona uma redução no seu tamanho. Esse fator deve ser considerado em caso de empate no número de níveis Energia de ionização É a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. Quanto maior o raio atômico, menor será a atração exercida pelo núcleo sobre o elétron mais afastado, portanto, menor será a energia necessária para remover esse elétron. X(g) + energia X+1(g) + 1e - Energia de ionização Generalizando: Quanto maior o raio do átomo, menor será a primeira energia de ionização. Obs.: Ao retirarmos o primeiro elétron de um átomo, ocorre uma diminuição do raio. Por esse motivo, a energia necessária para retirar o segundo elétron é maior. Assim, para um mesmo átomo, temos: 1ª E.I. < 2ª E.I. < 3ª E.I. E assim por diante. Afinidade eletrônica ou eletroafinidade É a energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso, “captura” um elétron. Numa família ou período, quanto menor o raio, maior a afinidade eletrônica. Y (g) + 1e - Y-1(g) + energia Afinidade eletrônica Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -2- NANDA/MARÇO/2015 – 224 Eletronegatividade É a força de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação. Ao estudá-la, na verdade estamos comparando a força de atração exercida pelos átomos sobre os elétrons de uma ligação. Essa força de atração tem relação com o raio atômico: quanto menor o tamanho do átomo. Maior será a força de atração, pois a distância núcleo-elétron da ligação é menor. A eletronegatividade não é definida para os gases nobres. OBS: 1. A variação da eletropositividade é, geralmente, contrária a variação da eletronegatividade; 2. Eletronegatividade, eletropositividade e afinidade eletrônica são propriedades não definidas para gases nobres. Exercícios: 1. Vamos preencher as quatro primeiras quadrículas a seguir com símbolos de elementos químicos. O elemento da quinta quadrícula é o enxofre. Os outros são: Quadrícula 1: o elemento de transição interna cuja configuração eletrônica é: [Rn] 5f 2 6d 1 7s 2. Quadrícula 2: o metal alcalino terroso com maior raio atômico. Quadrícula 3: o elemento do bloco s, do segundo período, com maior eletronegatividade. Quadrícula 4: o elemento do grupo 15 cujo estado físico de ocorrência natural é gasoso. Os elementos que completam as quadrículas acima são: a) Pa, Ra, Be e N b) Po, Ca, Na, P c) Pa, Ca, Be e N d) Po, K, Be e P 2. Considere os seguintes dados obtidos sobre propriedades de amostras de alguns materiais. Com respeito a estes materiais, pode-se afirmar que: a) a 20ºC, os materiais X e Y estão no estado líquido. b) a 20ºC, apenas o material Z está no estado gasoso. c) os materiais Z, T e W são substâncias. d) os materiais Y e T são misturas. Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -3- NANDA/MARÇO/2015 – 224 3. O gráfico abaixo mostra a variação da primeira energia de ionização com o número atômico para diferentes átomos: Com base nessa ilustração, assinale a afirmativa correta: a) A primeira energia de ionização do sódio é igual a 7,5 e V. b) Entre os átomos com maior dificuldade para formar cátions monovalentes, podemos destacar o H, Li e Na. c) No intervalo Z = 13 a Z = 18, observa-se que o aumento da carga nuclear tende a aumentar a força de atração dos elétrons pelo núcleo. d) Entre os elementos representados, o cálcio é o metal que apresenta o menor potencial de ionização. 4. Certa substância simples apresenta as seguintes propriedades: I. É boa condutora de eletricidade. II. Reage facilmente com o oxigênio do ar, formando um óxido básico. III. Reage com a água, formando um hidróxido com a proporção de um átomo do elemento para dois ânions hidróxido. Essa substância pode ser formada por elementos da tabela periódica pertencentes à coluna: a) 1 b) 2 c) 13 d) 16 e) 17 5. Os seguintes gráficos mostram como certas propriedades variam através de um período ou ao longo de um grupo na tabela periódica. Dentre os gráficos A, B e C, acima, selecione aquele que melhor representa a tendência em cada uma das seguintes propriedades: Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -4- NANDA/MARÇO/2015 – 224 I) Raio atômico de Li, Na, K, Rb. II) Número de elétrons em F–, Ne, Na+, Mg2+. III) Primeira energia de ionização de Li, Na, K, Rb. IV) Eletronegatividade de C, N, O, F. V) Raio iônico de S2–, C, K+, Ca2+. Marque a alternativa que indica corretamente o gráfico para cada propriedade: a) I) B ; II) C ; III) A ; IV) B e V)C b) I) B ; II) A ; III) C ; IV) C e V)B c) I) B ; II) C ; III) A ; IV) B e V)C d) I) B ; II) A ; III) C ; IV) B e V)C 6. O comportamento químico e físico dos elementos tem relação direta com suas propriedades periódicas. Observe, no gráfico 1, parte das energias de ionização de um elemento representativo do terceiro período da tabela de classificação periódica. Com base no gráfico, qual o grupo do elemento representativo em questão? a) VI A b) V A c) VII A d) II A 7. Segundo pesquisas recentes, há uma bactéria que parece ser capaz de substituir o fósforo por arsênio em seu DNA. Uma semelhança entre as estruturas atômicas desses elementos químicos que possibilita essa substituição é: a) b) c) d) número de elétrons soma das partículas nucleares quantidade de níveis eletrônicos configuração da camada de valência Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -5- NANDA/MARÇO/2015 – 224 8. Os elementos químicos se relacionam de diferentes maneiras com os organismos vivos. Alguns elementos são parte da estrutura das moléculas que constituem os organismos vivos. Outros formam íons essenciais à manutenção da vida. Outros, ainda, podem representar riscos para os seres vivos: alguns, por serem tóxicos; outros, por serem radioativos. Observe o esquema da Tabela Periódica, no qual estão destacados quatro elementos químicos, identificados pelas letras w, x, y e z. Considerando suas posições na Tabela Periódica, assinale a alternativa que melhor associa esses quatro elementos químicos com as propriedades discutidas acima. 9. Um aluno estava analisando a Tabela Periódica e encontrou vários conjuntos de três elementos químicos que apresentavam propriedades semelhantes. Assinale a alternativa na qual os conjuntos de três elementos ou substâncias elementares estão corretamente associados às propriedades indicadas no quadro abaixo. Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -6- NANDA/MARÇO/2015 – 224 a) b) c) d) e) Mesmo estado Números Re atividades físico à atômi cos semelhantes temperatura con sec utivos ambiente Pt, Au, Hg H , He, Li Cl , Br , I 2 2 2 2 Cl, Br,I O , F , Ne Ne, Ar, Kr 2 2 Li, Na, K O , F , Ne Pt, Au, Hg 2 2 Ne, Ar, Kr Mg, Ca, Sr Cl , Br , I 2 2 2 Pt, Au, Hg Li, Na, K Ne, Ar, Kr 10. A energia necessária para que seja formado um íon pela remoção de elétrons é denominada energia de ionização (E.I.). A tabela a seguir apresenta os valores de todas as energias de ionização do cálcio. De acordo com os dados apresentados, conclui-se que, para o átomo de cálcio, a) A remoção do elétron mais afastado do núcleo demanda menor energia. b) A energia de ionização aumenta à medida que aumenta a distância do núcleo. c) A remoção do segundo elétron aumenta o número de níveis energéticos. d) A energia de ionização aumenta em proporção constante. Gabarito 1 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (B) 5 (D) 6 (A) 7 (D) 8 (A) 9 (E) 10 (A) Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -7- NANDA/MARÇO/2015 – 224