química para o nono ano

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(Parte 5 de 7)

K, L, M e N com elétrons ( 4 níveis de energia ) então este elementos localiza-se no quarto período da classificação periódica.

FAMÍLIAS (GRUPOS ou COLUNAS)

Constituem as 18 linhas verticais da classificação periódica. Estas linhas são numeradas de 1 a 8 e subdivididas em A e B (a IUPAC recomenda que esta numeração seja de 1 a 18).

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Os elementos que estão no subgrupo A são denominados de representativos e os do subgrupo B de transição.

Para os elementos REPRESENTATIVOS a sua família é identificada pelo total de elétrons na camada de valência (última camada). Exemplos:

O cloro tem 17 elétrons. K = 2 L = 8 M = 7 Observamos que ele possui 7 elétrons na última camada, então, se encontra na família 7A da classificação periódica. Exemplos:

O cálcio tem 20 elétrons. K = 2 L = 8 M = 8 N = 2 Observamos que ele possui 2 elétrons na última camada, então, se encontra na família 2A da classificação periódica.

Algumas famílias da classificação periódica têm uma denominação especial.

Famílias identificadas por nomes especiais. 1A: Família dos metais alcalinos.

Li, Na, K, Rb, Cs e Fr. 2A: Família dos metais alcalinos terrosos.

Be, Mg, Ca, Sr, Ba e Ra. 6A: Família dos Calcogênios.

O, S, Se, Te e Po. 7A: Família dos Halogênios.

F, Cl, Br, I e At.

O : Família dos Gases nobres. He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn.

Exercícios:

01) Na tabela periódica os elementos estão ordenados em ordem crescente de:

a) Número de massa. b) Massa atômica. c) Número atômico. d) Raio atômico. e) Eletroafinidade.

02) Na tabela periódica, estão no mesmo grupo elementos que apresentam o mesmo número de:

a) Elétrons no último nível de energia. b) Elétrons celibatários ou desemparelhados. c) Núcleos (prótons + nêutrons). d) Níveis de energia. e) Cargas elétricas.

03) Um elemento químico tem número atômico 3. A sua configuração eletrônica indica que está localizado na:

a) família 5 A do período 3. b) família 3 A do período 3. c) família 5 A do período 4. d) família 7 A do período 4. e) família 4 A do período 7.

04) O número atômico do elemento que se encontra no 3º período, família 3A é:

05) Um elemento X tem o mesmo número de massa do 20Ca40 e o mesmo número de nêutrons do

19K41 . Este elemento está localizado na família:

a) IA. b) IIA. c) VIA. d) VIIA. e) zero.

06) (Uerj) Um dos elementos químicos que têm se mostrado muito eficiente no combate ao câncer de próstata é o selênio (Se). Com base na Tabela de Classificação Periódica dos Elementos, os símbolos dos elementos com propriedades químicas semelhantes ao selênio são:

a) Cl, Br, I. b) Te, S, Po. c) P, As, Sb. d) As, Br, Kr. e) Li, Na, K.

07) Pertence aos metais alcalinos o elemento:

a) Ferro. b) Cobre. c) Potássio. d) Oxigênio. e) Magnésio.

08) Os elementos químicos Ca, Ba, Mg e Sr são classificados como:

a) Halogênios. b) calcogênios. c) gases nobres. d) metais alcalinos. e) metais alcalinos terrosos.

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09) Relativamente aos elementos A, B, C e D da tabela a seguir, é correto afirmar que:

elementos camadas de valência

A 4 elétrons B 7 elétrons C 1 elétron D 2 elétrons a) A e B pertencem à mesma família da tabela periódica.

b) C é metal alcalino terroso.

c) A pertence à família dos calcogênios. d) B é um halogênio.

e) D tem número atômico igual a 12.

Os elementos que estão no subgrupo A são denominados de representativos e os do subgrupo B de transição.

Os elementos representativos possuem o último elétron em um subnível “s” ou “p”. Al (Z = 13)

O último elétron se encontra no subnível “p”, portanto, ele é representativo.

Os elementos de transição possuem o último elétron em um subnível “d” ou “f”. Sc (Z = 21)

O último elétron se encontra no subnível “d”, portanto, ele é de transição.

No grupo 3B e no 6º período se encontra uma série de elementos denominada de série dos lantanídeos.

No grupo 3B e no 7º período encontramos uma série de elementos denominada de série dos actinídeos.

Estas duas séries são os elementos de transição interna que possuem o elétron diferencial em subnível “f”.

Para os elementos representativos a sua família é identificada pelo total de elétrons na camada de valência (última camada).

Exemplos: O cloro tem 17 elétrons.

Observamos que ele possui 7 elétrons na última camada, então, se encontra na família 7A da classificação periódica.

Os elementos de transição interna estão localizados na família 3B.

01)A configuração eletrônica de um átomo é 1s² 2s²

2p6 3s² 3p6 4s² 3d5 . Para este elemento podemos afirmar

I. É elemento representativo I. É elemento de transição. I. Seu número atômico é 25. IV. Possui 7 subníveis de energia.

a) somente I é correta. b) somente I e II são corretas. c) somente I, II e IV são corretas. d) todas são corretas. e) todas são falsas.

02) (PUC-PR) O subnível mais energético do átomo de um elemento químico no estado fundamental é

“5p4 ”. Portanto, o seu número atômico e sua posição na tabela periódica serão:

03)Um elemento, no estado fundamental, tem 4s², como subnível mais energético. A posição deste elemento é:

a) família 2 B e 6º período. b) família 2 A e 5º período. c) família 1 B e 4º período. d) família 2 A e 4º período. e) família 8 B e 5º período.

04)Um determinado elemento químico está situado no 4º período e na família 6A. O número atômico desse elemento é:

05) Qual o número atômico de um elemento químico do 5o período da classificação periódica e que apresenta 10 elétrons no quarto nível de energia?

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METAIS, SEMIMETAIS, AMETAIS e GASES NOBRES

Podemos classificar os elementos químicos de acordo com suas propriedades físicas em metais, semimetais, ametais e gases nobres.

A IUPAC recomenda que esta classificação seja, apenas, metais, ametais e gases nobres.

Vamos mostrar a classificação tradicional mostrando paralelamente a sugerida pela IUPAC.

Constitui a maior parte dos elementos químicos.

Suas principais características são:

Sólidos nas condições ambientes, exceto o mercúrio, que é líquido. São bons condutores de eletricidade e calor. São dúcteis e maleáveis. Possuem brilho característico.

AMETAIS ou NÃO METAIS

grupo (C, N, P, O, S, Se, F, Cl, Br, I e At)

Apenas 1 elementos químicos fazem parte deste

Suas características são opostas à dos metais. Podem ser sólidos (C, P, S, Se I e At), líquido (Br) ou gasosos (N, O, F e Cl). São maus condutores de eletricidade e calor. Não possuem brilho característico. Não são dúcteis nem maleáveis.

Cgrafite Enxofre

Possuem propriedades intermediárias entre os metais e os ametais. Este grupo é constituído por 7 elementos químicos (B, Si, Ge, As, Sb, Te e Po).

São sólidos nas condições ambientes.

São todos gases nas condições ambientes e possuem grande estabilidade química, isto é, pouca capacidade de combinarem com outros elementos. Constituem os gases nobres os elementos He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn.

O elemento químico hidrogênio não é classificado em nenhum destes grupos, ele possui características próprias. Nas condições ambientes é um gás, sendo bastante inflamável.

A IUPAC recomenda que o grupo dos semimetais deixe de existir e, seus elementos deverão fazer parte dos metais e dos não metais. Sendo assim distribuídos:

Ge, Sb e Po passam a ser classificados metais e B, Si, As e Te serão classificados como não metais.

Em geral os elementos químicos com números atômicos menores ou igual a 92 são naturais e, acima deste valor são artificiais. Exercícios:

01) Elementos químicos situados na última coluna da tabela periódica (figura abaixo), caracterizados pela presença de 2 ou 8 elétrons na última camada de suas eletrosferas e pela grande estabilidade química, são conhecidos como:

a) alcalinos. b) alcalinos terrosos. c) calcogênios. d) halogênios. e) gases nobres.

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02) Imagine que a tabela periódica seja o mapa de um continente, e que os elementos químicos constituam as diferentes regiões desse território.

A respeito desse “mapa”, são feitas as seguintes afirmações:

I. Os metais constituem a maior parte do território desse continente.

I. As substâncias simples gasosas, nãometálicas, são encontradas no Nordeste e na costa leste desse continente.

I. Percorrendo-se um meridiano (isto é, uma linha no sentido Norte-Sul), atravessam-se regiões cujos elementos químicos apresentam propriedades químicas semelhantes.

Dessas afirmações, a) apenas I é correta. b) apenas I e I são corretas. c) apenas I e I são corretas. d) apenas I e II são corretas. e) I, I e II são corretas.

03) Possuem brilho característico, são bons condutores de calor e eletricidade. Estas propriedades são dos:

a) gases nobres. b) ametais. c) não metais. d) semimetais. e) metais. 04) Nas condições ambientes os metais são sólidos, uma exceção é o:

a) sódio. b) magnésio. c) ouro. d) mercúrio. e) cobre.

05) Os metais são bons condutores de calor e de eletricidade. Entre os elementos abaixo é exemplo de metal o:

a) hidrogênio. b) iodo. c) carbono. d) boro. e) cálcio.

LIGAÇÕES QUÍMICAS 1. INTRODUÇÃO

Existe uma grande quantidade de substâncias na natureza e, isto se deve à capacidade de átomos iguais ou diferentes se combinarem entre si. Um grupo muito pequeno de átomos aparece na forma de átomos isolados, como os gases nobres.

Se dois átomos combinarem entre si, dizemos que foi estabelecida entre eles uma ligação química.

Os elétrons mais externos do átomo são os responsáveis pela ocorrência da ligação química.

As ligações químicas dependem da força de atração eletrostática existente entre cargas de sinais opostas a da tendência que os elétrons apresentam de formar pares.

Deste modo para ocorrer uma ligação química é necessário que os átomos percam ou ganhem elétrons, ou, então, compartilhem seus elétrons de sua última camada.

Na maioria das ligações, os átomos ligantes possuem distribuição eletrônica semelhante à de um gás nobre, isto é, apenas o nível K, completo, ou, 8 elétrons em uma outra camada.

Esta idéia foi desenvolvida pelos cientistas Kossel e Lewis e ficou conhecida como teoria do octeto.

Um átomo que satisfaz esta teoria é estável e é aplicada principalmente para os elementos do subgrupo A (representativos) da tabela periódica. Existem muitas exceções a esta regra, porém ela continua sendo usada.

O número de elétrons que um átomo deve perder, ganhar ou associar para se tornar estável recebe o nome de valência ou poder de combinação do átomo.

No caso de formação de íons, a valência é denominada de eletrovalência.

Na maioria das vezes, os átomos que perdem elétrons são os metais das famílias 1A, 2A e 3A e os átomos que recebem elétrons são ametais das famílias 5A, 6A e 7A. Exercícios:

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magnésio (Z = 12) e um átomo de oxigênio

01) Ao se transformar em íon estável, um átomo de (Z = 8), respectivamente:

a) ganha e perde 1 elétron. b) ganha e perde 2 elétrons. c) ganha e perde 3 elétrons. d) perde e ganha 1 elétron. e) perde e ganha 2 elétrons.

02) Um átomo X apresenta 13 prótons e 14 nêutrons.

A carga do íon estável formado a partir deste átomo será:

03) Os átomos pertencentes à família dos metais alcalinos terrosos e dos halogênios adquirem configuração eletrônica de gases nobres quando, respectivamente, formam íons com números de carga:

04) Dadas às afirmações:

uma associação com outro átomo

I. A camada de valência de um átomo é aquela onde se situam os elétrons que participam de

I. O número de elétrons na camada de valência de um átomo é igual ao número atômico.

I. O átomo de oxigênio possui 6 elétrons na camada de valência.

Dessas afirmações, APENAS:

a) I é correta. b) I é correta. c) I é correta. d) I e I são corretas. e) I e II são corretas.

05) Os átomos de certo elemento químico metálico possuem, cada um, 3 prótons, 4 nêutrons e 3 elétrons. A energia de ionização desse elemento está entre as mais baixas dos elementos da Tabela Periódica. Ao interagir com halogênio, esses átomos têm alterado o seu número de:

a) prótons, transformando-se em cátions. b) elétrons, transformando-se em ânions. c) nêutrons, mantendo-se eletricamente neutros. d) prótons, transformando-se em ânions. e) elétrons, transformando-se em cátions.

2. LIGAÇÃO IÔNICA ou ELETROVALENTE

Esta ligação ocorre devido à atração eletrostática entre íons de cargas opostas.

Na ligação iônica os átomos ligantes apresentam uma grande diferença de eletronegatividade, isto é, um é metal e o outro ametal.

O exemplo mais tradicional da ligação iônica é a interação entre o sódio (Z = 1) e o cloro (Z = 17) para a formação do cloreto de sódio (NaCl).

O sódio tem configuração eletrônica: K = 2; L = 8; M = 1

A tendência normal dele é perder 1 elétron ficando com uma configuração eletrônica semelhante à do neônio e, se tornando um cátion monovalente.

O cloro tem configuração eletrônica: K = 2; L = 8; M = 7

A tendência normal dele é ganhar 1 elétron ficando com uma configuração eletrônica semelhante à do argônio e, se tornando um ânion monovalente.

E a formação do NaCl

atração átomo neutro do sódio átomo neutro do cloro cátion do sódio ânion cloreto

Usando o esquema de Lewis

Na Cl + _Na Cl

Vejamos a ligação entre o magnésio e o cloro.

Cl (Z = 17)K = 2; L = 8; M = 7

(tendência a perder 2 elétrons) (tendência a ganhar 1 elétron)

Usando o esquema de Lewis, teremos:

Cl Cl +Mg

Cl MgCl2

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Para compostos iônicos poderemos usar na obtenção da fórmula final o seguinte esquema geral.

C A y+ x

A valência do cátion será a atomicidade do ânion e vice-versa. Se os valores forem múltiplos de um mesmo número, deveremos fazer a simplificação.

A ligação iônica é, em geral, bastante forte e mantém os íons fortemente presos no retículo. Por isso, os compostos iônicos são sólidos e, em geral, têm pontos de fusão e ebulição elevados.

Os compostos iônicos, quando em solução aquosa ou fundidos conduzem a corrente elétrica. Exercícios:

01) Um elemento A, de número atômico 13, combinase com um elemento B, de número atômico 17. A fórmula molecular do composto e o tipo de ligação são, respectivamente:

02) Um elemento M do grupo 2A forma um composto binário iônico com um elemento X do grupo 7A.

Assinale, entre as opções abaixo, a fórmula do respectivo composto:

03) Um elemento M da família dos metais alcalinoterrosos forma um composto binário iônico com um elemento X da família dos halogênios. Assinale, entre as opções abaixo, a fórmula mínima do respectivo composto:

04) Dois átomos de elementos genéricos A e B apresentam as seguintes distribuições eletrônicas em camadas: A 2, 8, 1 e B 2, 8, 6. Na ligação química entre A e B,

I. O átomo A perde 1 elétron e transforma-se em um íon (cátion) monovalente.

I. A fórmula correta do composto formado é A2B e a ligação que se processa é do tipo iônica.

I. O átomo B cede 2 elétrons e transforma-se em um ânion bivalente.

Assinale a alternativa correta:

a) Apenas I e II são corretas. b) Apenas I é correta. c) Apenas I é correta. d) Apenas I e I são corretas. e) Todas as afirmativas são corretas.

05) A fórmula do composto formado, quando átomos do elemento genérico M, que formam cátions trivalentes, ligam-se com átomos do elemento Y, pertencente à família dos calcogênios, é:

06) O amianto, conhecido também como asbesto, é um material constituído por fibras incombustíveis. É empregado como matéria-prima na fabricação de materiais isolantes usados na construção civil, como fibrocimento. O uso dessas fibras vem tendo queda desde a década de 1960, quando estudos confirmaram os efeitos cancerígenos desse material, principalmente sobre o aparelho respiratório.

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