PF Química

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Prof. Oromar
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA
A Química é a ciência que estuda a constituição
da matéria, sua estrutura interna, as relações entre os
diversos tipos de materiais encontrados na natureza,
além de determinar suas propriedades.
MATÉRIA
Chamamos de Matéria a tudo que tem massa,
ocupa lugar no espaço e pode, portanto, de alguma
forma ser medido.
Exemplo: madeira, ferro, água, areia, ar, ouro e
etc.
Obs: a ausência total de matéria é o vácuo.
CORPO
É qualquer porção limitada de matéria.
Ex: tábua de madeira, barra de ferro, cubo de
gelo, pedra.
OBJETO
Objeto é um corpo fabricado ou elaborado para ter
aplicações úteis ao homem.
Ex: mesa, lápis, estátua, cadeira, faca, martelo.
ENERGIA
É a capacidade de realizar trabalho, é tudo o que
pode modificar a matéria, por exemplo, na sua posição,
fase de agregação, natureza química. É também tudo
que pode provocar ou anular movimentos e causar
deformações.
PROPRIEDADES DA MATÉRIA
Propriedades são determinadas características
que, em conjunto, vão definir a espécie de matéria.
Podemos dividi-las em três grupos: gerais,
funcionais e específicas.
PROPRIEDADES GERAIS
São propriedades inerentes a toda espécie de
matéria.
 Massa: é a medida da quantidade de matéria.
 Extensão: é o espaço que a matéria ocupa, o
seu volume.
 Inércia: é a propriedade que os corpos tem de
manter o seu estado de movimento ou de repouso
inalterado, a menos que alguma força interfira e
modifique esse estado.
 Impenetrabilidade: duas porções de matéria
não podem ocupar, simultaneamente, o mesmo lugar no
espaço.
 Divisibilidade: toda matéria pode ser dividida
sem alterar a sua constituição.
 Compressibilidade: sob a ação de forças
externas, o volume ocupado por uma porção de matéria
pode diminuir.
 Elasticidade: dentro de um certo limite, se a
ação de uma força causar deformações da matéria, ela
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retornará a forma original assim que essa força deixar de
agir.
 Porosidade: a matéria é descontínua. Isso quer
dizer que existem espaços (poros) entre as partículas
que formam qualquer tipo de matéria. Esses espaços
podem ser maiores ou menores, tornando a matéria mais
ou menos densa.
Ex: a cortiça apresenta poros maiores que os do
poros do ferro, logo a densidade da cortiça é bem menor
que a densidade do ferro.
PROPRIEDADES FUNCIONAIS
São propriedades comuns a determinados grupos
de matéria, identificados pela função que desempenham.
Ex: ácidos, bases, sais, óxidos, e etc.
PROPRIEDADES ESPECÍFICAS
São propriedades individuais de cada tipo
particular de matéria. Podem ser: organolépticas,
químicas ou físicas.
I) ORGANOLÉPTICAS
São as propriedades capazes de impressionar os
nossos sentidos, como a cor, que
Impressiona a visão, o sabor, que impressiona o
paladar, o odor que impressiona o nosso olfato e a fase
de agregação da matéria (sólido, líquido, gasoso,
pastoso, pó), que impressiona o tato.
II) QUÍMICAS
Responsáveis pelos tipos de transformações que
cada matéria é capaz de sofrer.
Relacionam-se a maneira de reagir de cada
substância.
Ex: oxidação do ferro, combustão do etanol, etc.
III) FÍSICAS
São
certos
valores
encontrados
experimentalmente para o comportamento de cada
Tipo de matéria quando submetidas a
determinadas condições. Essas condições não alteram a
constituição da matéria, por mais diversas que sejam. As
principais propriedades físicas são: ponto de fusão e
solidificação, ponto de ebulição e condensação,
densidade,
coeficiente
de
solubilidade,
dureza
(resistência ao risco), tenacidade ( resistência a choques
mecânicos) e brilho.
ESTRUTURA DA MATÉRIA
INTRODUÇÃO
A Química tem como um dos objetivos o estudo
da estrutura da matéria, assim como, as transformações
que nela podem ocorrer, através dos chamados
fenômenos químicos.
Para
estudar
a
estrutura
da
matéria
devemosiniciar pelas teorias e modelos atômicos.
Esta apostila é uma referência bibliográfica composta por coletânea de leis e textos para o aluno complementar suas anotações de aula.
A apostila é de uso exclusivo de alunos matriculados na turma e não pode ser vendida separadamente ou copiada por terceiros.
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MODELO ATÔMICO DE DALTON
Em 1808, o cientista inglês John Dalton publicou
um livro apresentando sua teoria sobre a constituição
atômica da matéria. Seu trabalho foi amplamente
debatido pela comunidade científica e, apesar de ter sido
criticado pelos físicos famosos da época, a partir da
segunda metade do século XIX os químicos começaram
a se convencer, pelas inúmeras evidências, de que tal
modelo era bastante plausível.
Dalton se baseou nas idéias dos filósofos gregos,
principalmente Demócrito e Leucipo. Seu modelo
baseava-se nas seguintes hipóteses:
MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD
 Tudo que existe na natureza é composto por
diminutas partículas denominadas Átomo;
 Os átomos são indivisíveis e indestrutíveis;
 Existe um número pequeno de elementos
químicos diferentes na natureza;
 Reunindo átomos iguais ou diferentes nas
variadas proporções, podemos formar todas as matérias
do universo conhecido.
Segundo Dalton o átomo era um sistema contínuo.
MODELO ATÔMICO DE THOMSON
Em 1898, J.J. Thomson propôs o primeiro modelo
detalhado do átomo, baseava-se na idéia de que o átomo
era uma esfera de eletricidade positiva, onde estavam
submersas partículas negativas denominadas elétrons.
Foi Thomson quem propôs a idéia de que o átomo era
um sistema descontínuo, portanto, divisível. Mas sua
descrição não foi satisfatória porque não permitia explicar
as propriedades químicas do átomo.
Lord Thomson, na realidade, estava envolvido na
descoberta do elétron onde deu sua maior contribuição.
Por ser uma pessoa influente na época, Thomson tratou
de propor alguma explicação para o átomo. O Modelo
Atômico de Thomson é conhecido como pudim de
ameixas ou de passas, uma vez que o átomo seria uma
massa compacta com cargas alternadas em seu interior,
foi muito feliz mesmo para sua época e não teve muita
contribuição como modelo atômico propriamente.
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15/7/2011
No final do século XIX, o físico neozeolandês
Ernest Rutherford foi convencido por Thomson a
trabalhar com o fenômeno então recentemente
descoberto:a Radioatividade. O trabalho realizado por
Rutherford permitiu a elaboração de um modelo atômico
que possibilitou o entendimento da radiação pelos
átomos de urânio, rádio e polônio.
Rutherford fez sua maior descoberta, estudando a
emissão de radiação do urânio e do tório. Observou que
existem dois tipos distintos de radiação: uma que é
rapidamente absorvida, que denominamos de radiação
alfa, e outra com maior poder de penetração, que
denominamos radiação beta.
O EXPERIMENTO DE RUTHERFORD
Um dos experimentos conduzidos pela equipe de
Rutherford revolucionou o modo como os físicos da
época passaram a imaginar o átomo. Foram
bombardeadas finas lâminas de ouro para estudo de
deflexões (desvios) de partículas alfa.
Segundo o modelo atômico de Thomson, esses
desvios seriam improváveis, pois sendo as partículas alfa
muito mais leves do que os átomos da lâmina de ouro, os
elétrons teriam tanto dificuldades para desviar suas
trajetórias quanto bolas de gude para desviar balas de
canhão.
Para perceber os possíveis desvios, utilizou-se de
uma placa de material fosforescente que emite luz
quando colidida pela radiação alfa. Assim, ao colocar
uma fina lâmina de ouro entre a chapa fosforescente e o
material radioativo, a luminosidade na chapa deveria
cessar, uma vez que a lâmina de ouro bloquearia a
passagem da radiação.
Quão foi a surpresa de Rutherford, a maioria da
luminosidade continuou aparecendo do outro lado da
lâmina de ouro, indicando que a radiação alfa havia
atravessado sem a menor dificuldade. Além disso, ele
observou o surgimento de uma pequena luminosidade
em outras partes da chapa. Isso evidenciava que a
trajetória de uma parte da radiação alfa era desviada por
algo na lâmina de ouro. Com base em suas observações
foi possível notar que existiriam espaços vazios entre os
átomos, por onde estava passando a radiação(figura
abaixo).
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NÚMERO ATÔMICO (Z)
É o número de prótons existente no núcleo do
átomo.
Z = p+ NÚMERO DE MASSA (A)
É obtido através da soma do número de prótons e
o número de nêutrons existentes no núcleo de um átomo.
A= Z + N
ELEMENTO QUÍMICO
É o conjunto de átomos que apresentam o mesmo
número de prótons ou número atômico. Um elemento
químico possui as mesmas propriedades químicas.
Após vários testes, Rutherford e sua equipe
conseguiram estabelecer um novoModelo Atômico,
que ocuparia um volume esférico e que possuía um
núcleo. Estabeleceu que o núcleo contém a maior parte
da massa do átomo e possui carga positiva (responsável
pelos poucos desvios da radiação alfa). A região externa
ao núcleo está ocupada pelos elétrons numa região
denominada eletrosfera. Os elétrons estariam em
movimento em torno do núcleo, ou seja, na eletrosfera.
REPRESENTAÇÃO GERAL
A
EZ OU ZEA
Em que :
- A: número de massa
- E: símbolo do elemento químico
- Z: número atômico
Exemplo:
40
Ca20;
23
Na11;
35
Cl17
ISÓTOPOS, ISÓBAROS E ISÓTONOS
1. Isótopos
São átomos do mesmo elemento químico, com o
mesmo número atômico (prótons
Representados por Z), porém com número de
massa (prótons + nêutrons, representados por A)
diferentes.
Exemplo:
O átomo é um sistema neutro, ou seja, o
número de cargas positivas e negativas é igual. O átomo
é um sistema descontínuo onde prevalecem os espaços
vazios.
PARTÍCULAS ELEMENTARES
O experimento de Rutherford mostrou que no
núcleo atômico além do próton deveria existir uma outra
partícula. Esta foi descoberta em 1932 pelo cientista
inglês James Chadwick e recebeu o nome de nêutron.
As partículas elementares do átomo são: os
prótons, os elétrons e os nêutrons. Suas principais
características são:
Vamos agora passar, a conheceralgumas
características fundamentais para os átomos de todos os
elementos químicos, que são:
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 Hidrogênio
1
1H
(prótio)
2
1H
(deutério)
3
1H
(trítio)
 Oxigênio
8O
16
17
18
8O 8O
 Carbono
12
13
14
6C 6C 6C
2. Isóbaros
São átomos com diferentes números atômicos.
Portanto, pertencem a elementos químicos diferentes,
mas tem o mesmo número de massa.
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Exemplo:
 Ânion: é o íon negativo, ou seja, o átomo que
ganhou elétrons.
 Cálcio e potássio
40
20Ca
e
40
19K
3. Isótonos
São átomos de elementos químicos diferentes, de
diferentes números atômicos,
Diferentes números de massa, e mesmo número
de nêutrons.
Exemplo:
 Hidrogênio e Hélio
3
1H
4
2He
e
 Silício e Magnésio
28
14Si
e
26
12Mg
ÁTOMO NEUTRO
O átomo é dito neutro (carga elétrica total é zero),
quando o número de prótons é igual ao número de
elétrons. O número de elétrons, nesse caso, pode ser
considerado igual ao número atômico.
Z = p+ = e‐
Exemplo:
O átomo de magnésio (Mg) tem número atômico
12 (Z = 12).
Significado:no núcleo do átomo de Mg existem 12
prótons. No átomo neutro de Mg existem 12 prótons e 12
elétrons.
ÍONS
É a partícula que apresenta carga elétrica
diferente de zero.
Z = p+ ≠ e‐ Sabemos que um átomo em seu estado
fundamental, apresenta número de prótons igual ao
número de elétrons, ou seja, é eletricamente neutro.
Em certas ocasiões, um átomo pode perder ou
receber elétrons, transformando-se numa partícula
eletrizada (íon). Desta maneira, podemos denominar um
íon como uma partícula negativa (ânion) ou por uma
partícula positiva (cátion).
 Cátion: é o íon positivo, isto é, o átomo que
perdeu elétrons.
Átomo neutro perde e- cátion Ex: Na; Ca Na+; Ca+2 4
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Química
Átomo neutro ganha e- ânion Ex: Cl; S Cl‐; S-2 TESTES
01) FUVEST-1998 Primeira Fase
Há exatos 100 anos, J.J. Thomson determinou, pela
primeira 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 como carga positiva e uma
eletrosfera.
02) FUVEST-2000 Primeira Fase
2+
e Fe3+, provenientes de isótopos
As espécies Fe
distintos do ferro, diferem entre si, quanto ao número:
a) atômico e ao número de oxidação.
b) atômico e ao raio iônico.
c) de prótons e ao número de elétrons.
d) de elétrons e ao número de nêutrons.
e) de prótons e ao número de nêutrons.
03) PUCMG-1999/1º Sem Primeira Fase / Manhã
“As diferentes cores produzidas por distintos elementos
são resultado de transições eletrônicas. Ao mudar de
camadas, em torno do núcleo atômico, os elétrons
emitem energia nos diferentes comprimentos de ondas,
as cores.”
(O Estado de São Paulo, Caderno de Ciências e
Tecnologia, 26/12/92)
O texto acima está baseado no modelo atômico proposto
por:
a) Niels Böhr
b) Rutherford
c) Heisenberg
d) John Dalton
e) J. J. Thomson
04) PUCMG-1999/1º Sem Primeira Fase / Tarde
Numere a segunda coluna de acordo com a primeira,
relacionando os nomes
dos cientistas com os modelos atômicos.
1. Dalton
2. Rutherford
3. NielsBöhr
4. J. J. Thomson
( ) Descoberta do átomo e seu tamanho relativo.
( ) Átomos esféricos, maciços, indivisíveis.
( ) Modelo semelhante a um “pudim de passas” com
cargas positivas e negativas em igual número.
( ) Os átomos giram em torno do núcleo em
determinadas órbitas.
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Assinale a seqüênciaCORRETA encontrada:
a) 1 2 4 3
b) 1 4 3 2
c) 2 1 4 3
d) 3 4 2 1
e) 4 1 2 3
C) prótons.
D) cátions.
05) (UTFPR-PR) Segundo o modelo atômico de Ernest
Rutherford (ou modelo atômico orbital) o átomo é
formado em grande parte por espaços vazios,
constituídos por partículas eletricamente carregadas de
naturezas diferentes. A esta natureza elétrica
convencionou-se denominar de carga positiva e carga
negativa, para o próton e para o elétron,
respectivamente.
Rutherford também obteve dados experimentais que
demonstravam que:
1) toda a massa do átomo estava concentrada no seu
interior, ou seja, no núcleo do átomo;
2) a massa dos elétrons é aproximadamente 1840 vezes
menor que a massa do próton.
Com base no texto pode-se afirmar que se fosse possível
acrescentar elétrons indefinidamente ao átomo de urânio
(Z = 92 e Massa Atômica = 238 u), seriam necessários
para aumentar em 1% a massa atômica deste elemento,
aproximadamente:
A) 1692 elétrons.
B) 2342 elétrons.
C) 1234 elétrons.
D) 4379 elétrons
E) 1840 elétrons.
06) (UFMG) No fim do século XIX, Thomson realizou
experimentos em tubos de vidro que
continham gases a baixas pressões, em que aplicava
uma grande diferença de
potencial. Isso provocava a emissão de raios catódicos.
Esses raios, produzidos
num cátodo metálico, deslocavam-se em direção à
extremidade do tubo (E).
(Na figura, essa trajetória é representada pela linha
tracejada X.)
-1
07) (PUC-RIO)Um íon X tem 18 elétrons e 20 nêutrons.
Portanto, o elemento X tem:
a)número atômico 17. b) 18 prótons.
c) 19 elétrons.
d) 19 nêutrons.
e) número de massa 38.
08) (PUC-PR) Sobre a região nuclear do átomo, todas as
afirmações estão corretas EXCETO uma, assinale-a:
a)contém elétrons em orbitais
b)é carregada positivamente
c)praticamente contém toda a massa do átomo
d)é muito pequena quando comparada com a região
extranuclear, a eletrosfera
e)contém prótons e nêutrons.
08) (UFPR) Fala-se muito hoje na camada de ozônio e
nos “buracos” nela formados pelos produtos químicos
usados por nossa civilização. Admita uma molécula de
ozônio que tenha um excesso de dois elétrons –
portanto, um íon de ozônio – e que seja formada
exclusivamente por átomos de número de massa igual a
18.
Podemos representar este íon com a notação genérica
A
n
ZXm , onde X é o símbolo químico do elemento. Qual é
a soma dos módulos dos índices A, Z, n e m?
Dado: O (Z = 8)
09) Os átomos X e Y são isótopos e apresentam as
seguintes características:
X
Y
Z
3x – 6
2x + 4
A
6x
5x
Qual o número de nêutrons de X e Y?
Nesses experimentos, Thomson observou que:
I) a razão entre a carga e a massa dos raios catódicos
era independente da natureza do metal constituinte do
cátodo ou do gás existente no tubo; e
II) os raios catódicos, ao passarem entre duas placas
carregadas, com cargas de sinal contrário, se desviavam
na direção da placa positiva.
(Na figura, esse desvio é representado pela linha
tracejada Y.)
Considerando-se essas observações, é CORRETO
afirmar que os raios catódicos são constituídos de
A) elétrons.
B) ânions.
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10) Sobre as partículas fundamentais, assinale V
(verdadeiro) e f (falso):
(
) próton e elétron possuem massas diferentes e
cargas elétricas iguais
(
) a massa do próton é aproximadamente igual à
massa do nêutron
(
) a massa do próton é 1836 vezes menor que a
massa do elétron
(
) nêutrons têm carga elétrica nula enquanto prótons
e elétrons têm cargas elétricas opostas
(
) próton, elétron e nêutron são designações dadas,
respectivamente, por Rutherford, Stoney e Chadwick
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11) Com relação aos átomos 20F40, 17T35, 19H40,
36
28
e 14V30 são feitas as seguintes afirmativas:
18U 14W
I) F e H são isóbaros.
II) F e H são isótonos, pois possuem a mesma massa
atômica.
III) T e U são isótonos.
IV) W e V são isótonos, pois possuem o mesmo número
atômico.
V)W e V são isóbaros, pois possuem a mesma massa.
É (são) incorreta (s) a (s) afirmativa(s):
a)II
b)II e V
c)I, III eIV
d)II, III e IV
e)III, IV e V
12) Para o íon do elemento químico representado
210
simbolicamente por 84Q , assinale a afirmativa correta:
a) seu número de prótons é 126
b) seu número de elétrons é 84
c) seu número de massa é de 126
d) seu número atômico é 84
e) seu número de massa é 294.
13) Os átomos de um mesmo elemento químico não
precisam apresentar em comum:
a) o número atômico
b) o número de prótons
c) o número de nêutrons
d) o símbolo químico
e) o número de elétrons.
14) Um átomo do elemento químico X perde dois
+2
elétrons para formar o cátion X com 20 elétrons e 28
nêutrons. Outro elemento Y apresenta em seus átomos
36 prótons e 38 nêutrons. Baseados nestas informações
podemos afirmar que:
a) X tem A = 48
b) Y tem A = 38
c) X tem Z = 22
d) X e Y são isótopos
e) X tem Z = 20
15) Se realizada modernamente utilizando lâminas
metálicas de outros elementos que não o ouro, a
experiência de Rutherford nos permitiria observar:
a) uma dispersão maior quando a lâmina fosse de zinco
b) uma dispersão menor quando a lâmina fosse de prata
c) a mesma dispersão das partículas alfa
d) a dispersão dependeria do metal constituinte da lâmina
e) a possibilidade de que a lâmina impedisse a passagem
das partículas.
16) (UFPR) Para interpretar a grande maioria dos
processos químicos, é suficiente considerar o átomo
como sendo constituído por apenas três partículas: o
próton, o nêutron e oelétron. Essas três partículas não
estão distribuídas ao acaso; elas interagem entre si e
essa interação produz umconjunto organizado, que é o
átomo. A respeitodo átomo, é correto afirmar: V
(verdadeiro) e F (falso)
(
) Prótons e nêutrons são encontrados no núcleo, que
é a parte do átomo com carga elétrica positiva e que
contém praticamente toda a massa do átomo.
(
) O núcleo dos átomos será sempre formado por
igual número de prótons e nêutrons.
6
Atualizada
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Química
(
) Os elétrons, partículas de carga elétrica negativa,
distribuem-se em torno do núcleo em diversos níveis e
subníveis energéticos (camadas e subcamadas)
(
) Se o número de elétrons em um átomo for igual ao
número de prótons, o átomo será neutro: se for maior,
será um ânion; se for menor, será um cátion.
(
) O número de prótons de um átomo é denominado
número atômico e é representado pela letra Z
(
) A soma dos prótons e nêutrons de um átomo é
conhecida como número de massa, que é representado
pela letra A e é igual à sua massa atômica.
17) Um átomo X possui 25 elétrons e seu número de
nêutrons tem cinco unidades a mais que o de prótons.
Assinale V (verdadeiro)e F (falso):
(
(
(
(
(
) sua carga nuclear é igual a 25 prótons.
) Sua carga eletrosférica é igual a 25 elétrons
) Apresenta número de massa igual a 55
) Apresenta 30 nêutrons
) A carga total do átomo é nula.
18) (UFSC) Um átomo de ouro possui número de massa
197 e número atômico 79. Com base nestes dados,
assinale a seqüência que traz, respectivamente, os
números de prótons, elétrons e nêutrons:
a) 118, 118, 79
b) 79, 79, 118
c) 79, 118, 79
d) 118, 79, 79
e) 79, 276, 79.
19) (ITA) Assinale a afirmação falsa. Na comparação
+
entre Na e Na se constata que são diferentes:
a) suas propriedades químicas
b) o número de elétrons que possuem
c) o número atômico
d) o número de prótons que possuem
e) seu comportamento químico frente à água.
MODELO ATÔMICO ATUAL
MODELO ATÔMICO DEBOHR
Após sua experiência, do bombardeamento de
uma placa de ouro por partículas alfa, e o
estabelecimento de um Modelo Atômico Nuclear,
Rutherford, embora derrubando o Modelo proposto por
Thomsom do átomo maciço, também recebeu críticas ao
seu modelo. De acordo com asteorias eltromagnéticas
propostas por James Clark Maxwell, uma partícula
carregada em movimento deve emitir energia. Assim, o
elétron perde velocidade e aproxima-se do núcleo em
uma trajetória espiralada.
Baseando-se nestas teorias, Niels Bohr propõe
então um conjunto de postulados:
I) Na eletrosfera os elétrons não se encontram em
qualquer posição. Eles giram ao redor do núcleo em
órbitas fixas e com energia definida. As órbitas são
chamadas camadas eletrônicas, representadas pelas
letras K, L, M, N, O, P e Q. A partir do núcleo, ou níveis
de energia representados pelos números 1,2, 3, 4, 5, 6, e
7.
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Esses postulados permitem explicar a existência
dos espectros de emissão descontínuos: como o elétron
só pode ocupar determinadas órbitas, as transições
eletrônicas (ida e volta do elétron) ocorrem em número
restrito, o que produz somente alguns tipos de radiação
eletromagnética e não todas como no espectro contínuo.
O Modelo atômico de Bohr foi elaborado para o
átomo de hidrogênio, mas aplica-se com boa
aproximação a todos os outros átomos.
Sabe-se também que cada camada possui um
número máximo de elétrons:
Camada
Número
máximo de
elétrons
K
2
L
8
M
18
N
32
O
32
P
18
Q
2
Ainda na eletrosfera, o átomo irá apresentar
subcamadas ou subníveis de energia, conhecidos como:
Subnível
Número máximo de elétrons
s
2
p
6
d
10
f
14
II) Os elétrons ao se movimentarem numa
camada eletrônica não absorvem e nem emitem energia;
III) Os elétrons de um átomo tendem a ocupar as
camadas eletrônicas mais próximas do núcleo, isto é, as
que apresentam menor quantidade de energia;
IV) Um átomo está no estado fundamental
quando seus elétrons ocupam as camadas menos
energéticas;
V) Quando um átomo recebe energia (térmica ou
elétrica), o elétron pode saltar para uma camada mais
externa (mais energética). Nessas condições o átomo se
torna instável. Dizemos que o átomo se encontra num
estado excitado;
O Modelo Atômico de Bohr trouxe um avanço ao
considerar níveis quantizados de energia, mais ainda
apresentava
inúmeros
problemas.
Muita
coisa
permanecia sem explicação.
O modelo atômico atual é um modelo matemáticoprobabilístico que se baseia emdois princípios:
 Princípio da Incerteza de Heisenberg: é
impossível determinar com precisão a posição e a
velocidade de um elétron num mesmo instante.
 Princípio da Dualidade da matéria de Louis
de Broglie: o elétron apresenta característica DUAL, ou
seja, comporta-se como matéria e energia sendo uma
partícula-onda.
DIAGRAMA DE LINUS PAULING
A ordenaçãocrescente por níveis e subníveis de
energia, para os elétrons do átomo de um determinado
elemento químico em seu estado fundamental, foram
estabelecidos através de um dispositivo criado por Linus
Carl Pauling: O Diagrama de Energia.
VI) Os elétrons de um átomo excitado tendem a
voltar para as camadas de origem. Quando isso ocorre,
ele devolve, sob a forma de onda eletromagnética, a
energia que foi recebida na forma de calor ou
eletricidade.
TESTES
01) Assinale V (verdadeiro) e F (falso):
Atualizada
em
15/7/2011
(
) Linus Pauling elaborou um diagrama em ordem
crescente de energia para distribuição de elétrons dos
átomos.
(
)O número quântico principal indica a camada em
que os elétrons se encontram.
(
)Em um subnível d, encontram-se no máximo 10
elétrons.
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A apostila é de uso exclusivo de alunos matriculados na turma e não pode ser vendida separadamente ou copiada por terceiros.
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(
)A configuração eletrônica na qual os elétrons se
encontram distribuídos em subníveis de menor energia é
denominada normal ou fundamental.
(
)A representação de um elétron que se encontra no
nível M e pertence ao subnível p, de um total de cinco
5
elétrons, é 2p .
02) (UFPR – ADAPTADA) O conhecimento da estrutura
eletrônica dos elementos químicos é um dos
fundamentos da Química Moderna para compreensão
dos fenômenos naturais ao nível molecular. Assim,
assinale V (verdadeiro) e F (falso):
( ) Existe a probabilidade de haver elétrons de diversos
orbitais atômicos em um mesmo lugar do espaço, em
termos diferentes.
( ) Um elemento químico hipotético de número atômico
32 e número de massa 64 possui 32 elétrons, 32 prótons
e 64 nêutrons.
( ) Um elemento químico de número atômico 16 possui
6 elétrons na sua camada de valência.
( ) Se o número de elétrons de um elemento no estado
fundamental é igual a n, o número de orbitais atômicos
ocupados por elétrons é necessariamente igual a n/3.
(
) Para um mesmo nível energético, os orbitais
atômicos do tipo p têm a mesma forma geométrica,
apenas diferindo em suas orientações relativas no
espaço.
(
) O orbital atômico de maior energia de um elemento
de número atômico 50, no seu estado fundamental, é do
tipo d.
03) (PUC-PR) Um átomo possui 26 prótons, 30 nêutrons
e 24 elétrons. Considerando esses dados, assinale a
afirmativa correta:
a) O seu número atômico é 30.
b) O seu número de massa é 26.
c) Aquele átomo é na realidade um cátion.
d) No seu núcleo existem 54 partículas.
e) Faltam 3 elétrons para que o átomo fique com carga
neutra.
04) ( UFPR-ADAPTADA) Assinale V (verdadeiro) e F
(falso):
(
) O átomo de hidrogênio só tem o orbital 1s, de
modo que a única configuração eletrônica para o átomo
1
de hidrogênio é 1s
1
(
) A configuração eletrônica 3p , para o átomo de
hidrogênio, corresponderia a um de seus estados
excitados.
(
) A transição da configuração 1s1 para 3p1 do átomo
de hidrogênio absorve energia.
1
1
(
) A transição da configuração 3p para 1s libera
energia.
05) Escreva a configuração eletrônica
56
bivalente do átomo do elemento 26Fe .
do
cátion
07) (UFCE) Para o ânion do enxofre binegativo,
podemos afirmar que o número de prótons eo de
elétrons, respectivamente, são:
(Dado: enxofre, Z = 16)
a) 16 e 16
b) 16 e 18
c) 18 e 18
d) 16e 14
e) 16 e 17.
CLASSIFICAÇÃO
ELEMENTOS
PERIÓDICA
DOS
Um pré-requisito necessário para construção da
tabela periódica, foi a descoberta individual dos
elementos químicos. Embora os elementos, tais como
ouro (Au), prata (Ag), estanho (Sn), cobre (Cu), chumbo
(Pb) e mercúrio (Hg) fossem conhecidos desde a
Antigüidade. A primeira descoberta científica de um
elemento, ocorreu em 1669, quando o alquimista
Henning Brand descobriu o fósforo (P).
Durante os 200 anos seguintes, um grande
volume de conhecimento relativo às propriedades dos
elementos e seu compostos, foram adquiridos pelos
químicos. Com o aumento do número de elementos
descobertos, os cientistas iniciaram a investigação de
modelos para reconhecer as propriedades e desenvolver
esquemas de classificação.
A primeira classificação, foi a divisão dos
elementos em metais e não-metais. Isso possibilitou a
antecipação das propriedades de outros elementos,
determinando assim, se seriam ou não metálicos.
PERIODICIDADE QUÍMICA
Cronologia
 1829 – Lei das Tríades de Döbereiner
 1863 – Parafuso telúrico de Chancourtois
 1864 – Lei das Oitavas de Newlands
 1869 – Lei Periódica de Mendeleev e Lothar
Meyer: “ Os elementos encontram-se dispostos em
ordem crescente de massas atômicas.”
 1913 – Lei de Moseley: “ Conceito atual de
número atômico. A Classificação Periódica dos
elementos está em ordem crescente de números
atômicos.”
PERÍODOS E FAMÍLIAS
PERÍODOS
São as sete filas horizontais da Tabela Periódica.
Reúnem elementos com configuração eletrônicas
diferentes, portanto, com propriedades diferentes. Os
períodos correspondem às camadas eletrônicas de um
átomo.
FAMÍLIAS OU GRUPOS
06) Um átomo de certo elemento químico possui 20
nêutrons e uma distribuição eletrônica que acaba em 4s2.
Determine o número de massa (A) e o número atômico
(Z) desse elemento;
8
Atualizada
em
15/7/2011
São as dezoito colunas verticais da Tabela
Periódica. Reúnem elementos com configurações
eletrônicas semelhantes, portanto, com propriedades
semelhantes. As famílias indicam o número de elétrons
contidos na camada de valência de um átomo.
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Química
4) HIDROGÊNIO
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS
São aqueles cujo subnível de maior energia de
seus átomos é s (bloco s) ou p (bloco p).
O hidrogênio é um elemento considerado à parte
por ter um comportamento único.
TESTES
Bloco s
Famílias IA e IIA
Bloco p
Famílias IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA e VIIIA
ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO EXTERNA
São aqueles cujo subnível de maior energia de
seus átomos é d. Constituem o bloco d, os Grupos IB,
IIB, IIB, IVB, VB, VIB, VIIB e VIIIB.
ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO INTERNA
São aqueles cujo subnível de maior energia de
seus átomos é f. Constituem o bloco f, os lantanídeos (Z
= 59a Z = 71) e os actinídeos (Z = 89 a Z = 103).
PRINCIPAIS FAMÍLIAS
IA
Metais Alcalinos
LiNa K Rb Cs e
Fr
IIA
Metais
Terrosos
Be Mg Ca Sr Ba
e Ra
IIIA
Família do Boro
BAl Ga In e Tl
IVA
Família do Carbono
CSi Ge Sn e Pb
VA
Família do Nitrogênio
NP As Sb e Bi
VIA
Calcogênios
OS Se Te e Po
VIIA
Halogênios
FCl Br I e At
VIIIA
Gases Nobres
He Ne Ar Kr Xe
e Rn
Alcalinos-
Para os elementos representativos e dos Grupos
IB e IIB, o número do grupo é o número de elétrons no
último nível de energia do átomo (camada valência).
Os elementos químicos são classificados em:
metais, não metais ou ametais,gases nobres e
hidrogênio.
1) METAIS
São a maioria dos elementos da tabela. São bons
condutores de eletricidade e calor, maleáveis e dúcteis,
possuem brilho metátlico característico e são sólidos,
com exceção do mercúrio (Hg) que é líquido.
2) NÃO – METAIS OU AMETAIS
São os mais abundantes na natureza e, ao
contrário dos metais, não são bons condutores de calor e
eletricidade, não são maleáveis e dúcteis e não possuem
brilho como os metais. São sólidos, líquidos e gasosos.
3) GASES NOBRES
São no total seis elementos e sua característica
mais importante é a inércia química.
Atualizada
em
15/7/2011
01) FUA Processo seletivo PSC2002
O subnível mais energético do átomo de um elemento é
4p3. Portanto, o seu número atômico e a sua posição na
Tabela Periódica serão:
o
a) 33, 5A, 5 período
b) 33, 5A, 4o período
o
c) 33, 4A, 5 período
d) 28, 4A, 4o período
02) PUCMG-2001/1º Sem Primeira Fase / Manhã Prova
A
Questão 38
Analise as seguintes afirmações:
I. Os cátions dos metais alcalinos, alcalino-terrosos e
alumínio têm oito electrons na última (mais externa)
camada eletrônica.
II. Os cátions de metais alcalinos, alcalino-terrosos e
alumínio têm configuração eletrônica estável.
III. Na formação da ligação iônica, quando um átomo
recebe elétrons(s), transforma-se num ânion com
configuração eletrônica semelhante à de um gás nobre.
IV. Na formação da ligação iônica, quando um átomo de
metal cede elétron(s), transforma-se num cátion com
configuração eletrônica semelhante à de um gás nobre.
São afirmativas CORRETAS:
a) I, II e III
b) I e III apenas
c) II, III e IV
d) II e III apenas
03) PUCMG-2001/1º Sem Primeira Fase / Manhã Prova
B
Certa família de elementos químicos apresenta os
seguintes números atômicos:
9, 17, 35, X e 85. Para esses elementos, foram feitas as
afirmações a seguir.
I. O primeiro elemento tem número de massa 9.
II. O terceiro elemento tem um próton a menos que o gás
nobre do seu período.
III. O número atômico de X é 53.
IV. O átomo eletricamente neutro do último elemento tem
configuração eletrônica de gás nobre.
V. Os átomos de X formam a espécie química X2 por
ligação covalente.
São CORRETAS as afirmações:
a) I e II apenas
b) II e III apenas
c) II, III e V
d) II, III e IV
04) (UTFPR-PR) “Bem-vindo ao Reino Periódico. Este
é o reino dos elementosquímicos, as substâncias a
partir das quais tudo o que tangívelé feito. Não é um
país grande, pois consiste apenas em poucomais de
cem regiões (como muitas vezes denotaremos
deelementos), ainda assim ele é responsável por
tudo que ématerial no nosso mundo real. Do alto
vemos que ele seestende quase a se perder de vista,
desde o hidrogênio paraalém do urânio longínquo.
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Mesmo desta altura, muito acima doReino, podemos
ver as características principais das suaspaisagens
(veja figura)”.
“A leste, a paisagem varia de forma notável, mesmo
quandoobservada desta altitude. Aqui estão as
regiões mais amenasdo reino e um lago pode ser
visto”.
O Reino Periódico
P.W.Atkins (Introdução do livro, com adaptações)
Química
c) 3º período, grupo 6 A
d) 4º período, grupo 2 A
e) 4° período, grupo 7 A
07) (UFSC – ADAPTADA) – O bromo é um líquido
avermelhado,
denso,
volátil,
desprendendo
à
temperatura ordinária vapores tóxicos, de odor irritante e
repugnante. Ataca as mucosas nasais, produz
queimaduras. Possui número atômico 35 e a seguinte
distribuição eletrônica:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
Podemos afirmar, também, que o bromo:
01) é um não – metal da família 7ª
02) encontra-se no terceiro período da tabela periódica
04) apresenta 4p como subnível de maior energia
08) possui 5 elétrons no último nível
16) possui 5 prótons no núcleo.
A soma dos itens corretos é:
a) 08
b) 05
c) 04
d) 16
e) 07
Observando o mapa do Reino podemos verificar que:
A)o deserto ocidental é constituído pelos metais
representativose pelos metais de transição.
B)a Ilha do Sul não é constituída por metais.
C)os elementos carbono, nitrogênio, oxigênio, enxofre e
bromoestão em destaque por se tratarem dos
principais elementos do Deserto Ocidental.
D)a leste estão as regiões mais amenas por se tratarem
doselementos mais reativos.
E)ao norte um lago pode ser visto. Isso é uma idéia
fantasiosado autor, pois nesta região não há nenhum
elemento noestado líquido.
05) (UTFPR-PR) A tabela a seguir mostra o símbolo
hipotético de algunselementos químicos, suas
distribuições eletrônicas e seusraios atômicos:
Elementodistribuição eletrônica raio atômico (Å)
A
B
C
1s2 2s2
1s2 2s2 2p6 3s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
1,13
X
1,97
Com relação às informações anteriores, pode-se
afirmar que oraio atômico do elemento B deve ser:
A)menor que a 1,13 Å e que A, B e C pertencem a
mesmafamília da tabela periódica.
B)menor que a 1,13 Å e que A, B e C pertencem ao
mesmoperíodo da tabela periódica.
C)menor que a 1,97 Å e que A, B e C pertencem ao
mesmoperíodo da tabela periódica.
D)maior que a 1,13 Å e menor que 1,97 Å e que A, B e C
pertencem a mesma família da tabela periódica.
E)maior que a 1,13 Å e menor que 1,97 Å e que A, B e C
pertencem ao mesmo período da tabela periódica.
06) (UEPG- PR) – Um elemento com A = 80 possui 45
nêutrons. A posição deste elemento na tabela periódica
é:
a) 3º período, grupo 2 A
b) 4º período, grupo 6 A
10
Atualizada
em
15/7/2011
08) (FEPAR-PR) – Assinale a alternativa que contém a
resposta correta:
I. Os calcogênios apresentam seis elétrons na camada
de valência e estão no grupo 2 A
II. Os elementos do quarto período apresentam quatro
elétrons na camada de valência
III. Os elementos de transição estão nos grupos A e B da
classificação periódica dos elementos
IV. O sódio (Z = 11) é um metal alcalino terroso do grupo
1A
V. O bromo (Z = 35) é um elemento do quarto período e
do grupo 7 A da classificação periódica dos elementos.
a) Apenas a I é correta
b) II e III são corretas
c) Apenas a V é correta
d) I, II e III são corretas
e) II e V são corretas
09) (UFSC – ADAPTADA) – Recentemente, foi
divulgada pela imprensa a seguinte notícia: “Uma equipe
de cientistas americanos e europeus acaba de
acrescentar dois novos componentes da matéria à tabela
periódica de elementos químicos, anunciou o laboratório
nacional Lawrence Berkeley (Califórnia). Estes dois
recém-chegados, batizados elementos 118 e 116, foram
criados em abril no acelerador de partículas, através do
bombardeamento de objetos de chumbo com projéteis de
criptônio. Precisou o comunicado do laboratório, do
Departamento Americano de Energia. A equipe, que
“criou”os dois novos elementos, é composta de cientistas
europeus e americanos”.
(Diário Catarinense)
Com base nesse texto, assinale a(s) proposição (ões)
verdadeira (s), de acordo com a classificação periódica
atual:
01) O elemento de número 116 será classificado como
pertencente à família dos halogênios.
02) O elemento de número 118 será classificado como
um gás nobre
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04) Os dois novos elementos pertencerão ao período
número 7
08) O elemento chumbo utilizado na experiência é
representado pelo símbolo Pb.
16) O novo elemento de número 118 tem 8 elétrons no
último nível, quando na sua configuração fundamental
32) Esses dois novos elementos são caracterizados
como elementos artificiais, uma vez que não existem na
natureza.
10) (CEFET-PR) – O conjunto de átomos com número
atômico 53 é um elemento:
a) de transição, metálico, do 4º. Período e grupo 7 A
b) representativo, não – metálico, do 5º. Período e grupo
7A
c) representativo, semimetálico, do 5º. Período e grupo 7
A
d) representativo, metálico, do 5º. Período e grupo 7 A
e) de transição, não – metálico, do 5º. Período e grupo 7
A..
PROPRIEDADES PERIÓDICAS
São ditas propriedades periódicas de um elemento
químico, quando os valores crescem e decrescem
sucessivamente à medida que aumenta o número
atômico. A maioria dos propriedades dos elementos são
periódicas.
Química
É a quantidade de energia liberada quando um
átomo, isolado no estado gasoso, recebe um elétron. A
afinidade eletrônica varia da mesma forma que o
potencial de ionização.
4)ELETRONEGATIVIDADE
É a capacidade que um átomo possui de atrair o
par elétrons compartilhado com outro átomo. A
eletronegatividade varia da mesma forma que o potencial
de ionização.
1) RAIO ATÔMICO
Éa metade da distância entre dois núcleos de
átomos do mesmo elemento. Nas famílias, os raios
atômicos aumentam de cima para baixo, pois aumentam
os níveis de energia (camadas). Nos períodos, os raios
atômicos aumentam da direita para a esquerda, pois à
medida que Z aumenta, o número de camadas
permanece constante, aumentando a atração núcleo –
eletrosfera, diminuindo o raio atômico.
5) ELETROPOSITIVIDADE
METÁLICO
OU
CARÁTER
É a capacidade que um átomo possui de doar
elétrons. A eletropositividade varia opostamente à
eletronegatividade.
2) POTENCIAL DE IONIZAÇÃO
É a energia necessária para retirar um elétron de
um átomo (ou íon) no estado gasoso. Quanto menor o
raio atômico, maior a atração núcleo – eletrosfera e,
conseqüentemente, maior o potencial de ionização.
Logo, o potencial de ionização varia opostamente ao raio
atômico.
3)AFINIDADE ELETRÔNICA
Atualizada
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15/7/2011
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6) VOLUME ATÔMICO
é o volume ocupado por 1 mol de átomo (6,0.1023
átomos) do elemento no estado sólido. O volume atômico
depende também do espaçamento entre os átomos. O
volume atômico varia de acordo com o raio atômico,
exceto do centro da tabela para a direita onde ocorre um
maior espaçamento entre os átomos.
TESTES
01) (UFPR-2006) A tabelaperiódica dos elementos
permitiu a previsão de elementosatéentãodesconhecidos.
Mendeleev chegou a fazerprevisões (posteriormente
confirmadas) das propriedadesfísicas e químicas de
algunselementosque vieram a serdescobertosmaistarde.
Acerca disso, considere a seguintetabela:
ElementoA
ElementoB
5
14
83
117
Energia de ionização (I1/kJ mol )
E(g) → E+(g) + e-
801
787
Eletronegatividade de Pauling
2,04
1,90
Número atômico (Z)
Raio atômico (r/pm)
-1
Dadas as propriedades dos elementosA e B, na
tabelaacima, seguindo o raciocínio de Mendeleev,
assinale a alternativacorretasobre o elemento de número
atômico 13.
07)DENSIDADE ABSOLUTA
É a razão entre a massa de um elemento e seu
volume.
a)A sua eletronegatividade é maiorque 2,04.
b)A suaenergia de ionização é maiorque 801 kJ mol-1
c)O seuraio atômico é maiorque 117 pm
d)A suaenergia de ionização é maiorque 787 kJ mol-1,
-1
porémmenorque 801 kJ mol .
e)O seuraio atômico é maiorque 83 pm, porémmenorque
117 pm.
02) PUCMG-1998/1º Sem Primeira Fase / Manhã
Para os elementos cloro, sódio, hélio, argônio, a
ordem crescente de potenciais de ionização é:
a) sódio < cloro < hélio < argônio
b) sódio < cloro < argônio < hélio
c) hélio < argônio < sódio < cloro
d) argônio < hélio < cloro < sódio
e) hélio < argônio < cloro < sódio
08)PONTOS DE FUSÃO E EBULIÇÃO
São as temperaturas nas quais o elemento passa
do estado sólido para o líquido e do estado líquido para o
estado gasoso, respectivamente. Os pontos de fusão e
ebulição variam de acordo com a densidade, exceto nas
famílias dos metais alcalinos e dos alcalinos terrosos.
03) PUCMG-1998/1º Sem Primeira Fase / Manhã
Um elemento do II período da tabela periódica apresenta
as seguintes propriedades:
1. baixa eletronegatividade e baixa eletropositividade;
2. combina, facilmente, com ele mesmo;
3. fórmulas moleculares de seus compostos podem
apresentar fórmulas estruturais diferentes.
É CORRETO concluir que as propriedades se referem ao
seguinte elemento:
a) berílio
b) boro
c) carbono
d) nitrogênio
e) flúor
04) (UFMG) - A maioria dos elementos químicos são
metais.
Comparando-se as características de metais e de nãometais situados em um mesmo período da tabela
periódica, é CORRETO afirmar que os átomos de metais
têm
a) menores tamanhos.
b) maior eletronegatividade.
c) menor número de elétrons de valência.
d) maiores energias de ionização.
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05) PUCMG-2001/1º Sem Primeira Fase / Manhã Prova
A
Analise as seguintes afirmações:
I. Os cátions dos metais alcalinos, alcalino-terrosos e
alumínio têm oito electrons na última (mais externa)
camada eletrônica.
II. Os cátions de metais alcalinos, alcalino-terrosos e
alumínio têm configuração eletrônica estável.
III. Na formação da ligação iônica, quando um átomo
recebe elétrons(s), transforma-se num ânion com
configuração eletrônica semelhante à de um gás nobre.
IV. Na formação da ligação iônica, quando um átomo de
metal cede elétron(s), transforma-se num cátion com
configuração eletrônica semelhante à de um gás nobre.
São afirmativas CORRETAS:
a) I, II e III
b) I e III apenas
c) II, III e IV
d) II e III apenas
06) PUCMG-2002/1º Sem Primeira Fase / Manhã Prova
B
Considere as configurações eletrônicas de átomos
eletricamente neutros:
2
2
6
1
I. 1s , 2s , 2p , 3s .
2
2
6
2
II. 1s , 2s , 2p , 3s .
2
2
3
III. 1s , 2s , 2p .
2
2
5
IV. 1s , 2s , 2p .
2
2
6
V. 1s , 2s , 2p .
Os átomos de maiores eletronegatividade e energia de
ionização são, respectivamente:
a) I e II.
b) II e III.
c) IV e V.
d) III e V.
07) PUCMG-1999/2º Sem Primeira Fase / Manhã
Os íons são isoeletrônicos do argônio. Em relação aos
átomos eletricamente neutros correspondentes aos íons,
é CORRETO afirmar que:
a) são do mesmo período.
b) X tem maior afinidade eletrônica que Y.
c) Y tem menor raio atômico que X.
d) X tem caráter metálico menos acentuado que Y.
e) Y é um semimetal.
08) PUCMG-2000/2º Sem Primeira Fase / Manhã Prova
A
Os átomos neutros I (Z = 18), II (Z = 17) ,III (Z = 11) e IV
(Z = 2) apresentam a seguinte ORDEM CRESCENTE de
potenciais de ionização:
a) III < II < I < IV
b) II < III < I < IV
c) IV < I < III < II
d) I < IV < II < III
e) II < I < III < IV
09) PUCRIO-1999/1º - Primeira Fase
O gráfico abaixo mostra a variação do potencial de
ionização (eixo das ordenadas) em função do número
atômico (eixo das abscissas). Considerando que a escala
no eixo das abscissas não começa necessariamente de
zero, os números atômicos dos elementos A, B e C só
podem ser, respectivamente:
Atualizada
em
15/7/2011
Química
a) A = 1; B = 9; C = 10.
b) A = 11; B = 18; C = 19.
c) A = 10; B = 19; C = 20.
d) A = 12; B = 17; C = 18.
e) A = 2; B = 10; C = 11.
10) PUCRIO-2001/1º - Primeira Fase grupo II
Considere as afirmações sobre elementos do grupo IA
da Tabela Periódica:
I. São chamados metais alcalinos.
II. Seus raios atômicos crescem com o número atômico.
III. Seu potencial de ionização aumenta com o número
atômico.
IV. Seu caráter metálico aumenta com o número atômico.
Dentre as afirmações, são verdadeiras:
a) I e II.
b) III e IV.
c) I, II e IV.
d) II, III e IV.
e) I, II, III e IV.
11) UFMG-1999 - Primeira Fase
Ao estudar a tabela periódica, um estudante fez várias
anotações sobre as propriedades das substâncias
simples de um grupo de elementos químicos, todos
localizados na mesma coluna:
·têm grande afinidade química por metais; ·reagem
diretamente
com
hidrogênio,
formando
ácidos;
·apresentam átomos de alta eletronegatividade; ·são
agentes oxidantes.
Na tabela periódica, esses elementos ocupam a
a) coluna 13 (III A).
b) coluna 17 (VII A).
c) coluna 1 (I A).
d) coluna 15 (V A).
RADIOATIVIDADE
É a emissão espontânea de partículas e/ou
radiações de núcleos instáveis de átomos, dando origem
a outros núcleos, que podem ser estáveis ou ainda
instáveis. Caso o núcleo formado seja ainda instável, ele
continuará emitindo partículas e/ou radiações até se
transformar num núcleo estável.
As partículas emitidas pelos núcleos dos átomos
dos elementos naturais podem ser de dois tipos:
 Partículas alfa (α) ou núcleo do átomo de hélio
4
2+
( 2He )
 Partículas beta β) ou elétrons.
As radiações emitidas pelos núcleos dos átomos
radioativos são denominadas raios gama – ondas
Esta apostila é uma referência bibliográfica composta por coletânea de leis e textos para o aluno complementar suas anotações de aula.
A apostila é de uso exclusivo de alunos matriculados na turma e não pode ser vendida separadamente ou copiada por terceiros.
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PF
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eletromagnéticas com altíssima energia – localizadas
entre os raios cósmicos e os raios X no espectro
eletromagnético.
Quando um núcleo radioativo emite uma partícula
alfa, ele transforma-se em outro, cujo número atômico é
2 unidades menor e com número de massa 4 unidades
menor.
Exemplo:
238
92U
→
A partícula beta é um elétron emitido pelo núcleo
radioativo. Mas, como pode sair um elétron de um lugar
onde não há elétron? É que a partícula β forma-se a
partir desintegração de um nêutron, dando um próton,
um elétron (partícula β) e um neutrino, partícula sem
carga e de massa desprezível.
Quando um núcleo radioativo emite uma partícula
β (elétron), um nêutron transforma-se em próton e o novo
núcleo terá número atômico uma unidade maior e
mesma massa.
Exemplo:
234
→
90Th
Numa reação nuclear, há conservação da massa
e da carga.
A transformação de um núcleo, em outro recebe
várias denominações, como desintegração radioativa,
decaimento radioativo, reação nuclear ou transmutação.
Leis da Radioatividade
O cientista inglês Frederick Soddy foi o primeiro a
afirmar que, quando um elemento radioativo emite
radiações, transforma-se em outro elemento. Deu o
nome de transmutação a esse fato. A afirmação de
Soddy causou espanto no mundo científico, pois
ninguém acreditava que era possível transformar um
elemento em outro.
Em 1911, Soddy enunciou a 1ª lei da
radioatividade: Quando um elemento emite uma partícula
alfa, forma-se outro elemento, situado dois lugares antes
na Tabela Periódica e com massa atômica quatro
unidades menor.
Dois anos mais tarde, Soddy anunciou a 2ª lei da
radioatividade: Quando um elemento emiteuma partícula
beta, forma-se outro elemento, situado um lugar depois
da Tabela Periódica e com a mesma massa atômica.
Essa lei foi anunciada simultânea e independentemente
por outros dois cientistas: Russell e Fajans.
Séries Radioativas
Soddy verificou que os elementos radioativos
naturais podiam ser reunidos em três séries, cada uma
com um determinado elemento-pai. Soddy organizou
então três séries radioativas naturais, que continham
todos os isótopos radioativos naturais conhecidos na
época.
Química
 Série do Actínio
235
207
82Pb
92U
Emissões α e β  Série do tório
90Th
232
208
82Pb
Emissões α e β Cinética da Desintegração radioativa
Meia-vida de um isótopo radioativo é o tempo (t1/2)
depois do qual o número de núcleos desse isótopo se
reduz à metade do inicial.
Transmutação Artificial
Até 1919, só se conhecia a transmutação natural
ou espontânea, isto é, a transmutação dos elementos
radioativos naturais. Naquele ano, porém, Rutherford
conseguiu, pela primeira vez, a transmutação artificial,
também denominada transmutação provocada ou
ainda experimental. Submetendo o nitrogênio ao
bombardeamento com partículas alfa emitidas pelo
polônio. Rutherford obteve a transmutação do nitrogênio
em oxigênio.
NaNO3
FISSÃO NUCLEAR
Em 1934, o físico italiano Enrico Fermi iniciou uma
235
com
série de experiências, bombardeando o 92U
nêutrons na tentativa de obter elementos transurânicos.
Esse procedimento produz fragmentação do
urânio, dando origem a dois outros núcleos menores,
com liberação atingem outros núcleos de urânio e
provocam a mesma transmutação. Uma vez iniciada,
continua em cadeia.
235
é
A energia liberada na fissão de 1g de 92U
equivalente à liberada na explosão de 25 toneladas de
TNT.
FUSÃO NUCLEAR
É o processo inverso ao da fissão nuclear,
consiste na união de dois núcleos de átomos, dando
origem a outro núcleo. Esta reação nuclear se dá com
uma liberação de energia ainda maior que a da fissão
nuclear e constitui o princípio de funcionamento da
bomba de hidrogênio.
Um engenho de fusão nuclear é muito mais
potente que um de fissão nuclear. Há bombas de
hidrogênio com poder destruidor equivalente a 2 milhões
de toneladas de TNT.
 Série do Urânio
238
206
82Pb
92U
Emissões α e β 14
Atualizada
em
15/7/2011
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TESTES
01) Quantas partículas α e β são emitidas quando o
238
transforma-se em 84Po218, sabendo-se
núcleo de 92U
que não há emissão simultânea de partículas α e β por
nenhum isótopo radioativo intermediário?
02) A lei da radioatividade relativa à emissão de
partículas alfa foi enunciada pela primeira vez por:
a) Becquerel
b) Marie S. Curie
c) Soddy
d) Thomson
e) Aston
Química
08)Um átomo de 92U238 emite uma partícula alfa,
transformando-se num elemento X, que, por sua vez,
emite uma partícula beta, dando elemento Y, com
número atômico e número de massa respectivamente
iguais a:
a) 92 e 234
b) 90 e 234
c) 89 e 238
d) 91 e 234
e) 90 e 238
03)A lei da radioatividade relativa à emissão de
partículas beta foi enunciada pela primeira vez por:
a) Becquerel
b) Marie S. Curie
c) Soddy-Thomson-Aston
d) Spddy-Russel-Fajans
e) Todos.
04)Quando um átomo radiativo A emite uma partícula
beta, dando um átomo B, os átomos A e B são:
a) Isótopos
b) Isóbaros
c) Isótonos
d) Isoeletrônicos
e) Isômeros
05)O produto final (estável) da desintegração nas três
séries radioativas naturais é um isótopo do:
a) Chumbo
b) Polônio
c) Rádio
d) Radônio
e) Tório
06)Um isótopo radioativo tem meia-vida igual a 10 dias.
Depois de quanto tempo a massa desse isótopo
radioativo se reduz a 25% da inicial?
a) 10 dias
b) 20 dias
c) 30 dias
d) 40 dias
e) 50 dias
07) Em 1902, Rutherford e Soddy descobriram a
ocorrência da transmutação radioativa investigando o
processo espontâneo:
226
88Ra
→ 86Rn222 + x
A partícula x corresponde a um:
a) Núcleo de hélio
b) Átomo de hidrogênio
c) Próton
d) Nêutron
e) elétron
Atualizada
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