PROFESSOR: EQUIPE DE QUÍMICA

BANCO DE QUESTÕES – QUÍMICA INORGÂNICA – PARTE 2 – 1ª SÉRIE - ENSINO MÉDIO =============================================================================================

EXERCÍCIOS CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA - QUESTÕES DISCURSIVAS

01- As fotocélulas são dispositivos largamente empregados para acender lâmpadas, abrir portas, tocar campainhas etc. O

seu mecanismo baseia-se no chamado "efeito fotoelétrico", que é facilitado quando se usam metais com energia de ionização baixa. Os metais que podem ser empregados para esse fim são: sódio, potássio, rubídio e césio.

a) De acordo com o texto anterior, cite o metal mais eficiente para fabricação das fotocélulas, indicando o nome da

família a que ele pertence, de acordo com a Tabela de Classificação Periódica.

R.: __________________________________________________________________________________________

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b) Escreva a fórmula mínima e o nome do composto formado pelo ânion O2- e o cátion potássio.

R.: __________________________________________________________________________________________

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02- A tabela a seguir complementa as informações contidas no primeiro e segundo períodos da tabela periódica e mostra

os raios atômicos, em picômetros, de alguns elementos:

Note que, nas colunas verticais, os raios atômicos crescem de cima para baixo e, nas linhas horizontais, os raios atômicos crescem da direita para a esquerda. a) Explique por que o raio atômico do elemento sódio é maior do que o raio atômico do elemento cloro.

R.: __________________________________________________________________________________________

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b) Escreva a fórmula e o nome do sal composto pelos elementos lítio, carbono e oxigênio, sabendo que o carbono se

encontra no seu mais alto grau de oxidação.

R.: __________________________________________________________________________________________

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03- O desenvolvimento da ciência depende tanto da formulação de teorias quanto de experimentos rigorosamente

realizados; por esse motivo, a produção e a interpretação de dados obtidos experimentalmente deve ser o fundamento básico do ensino da Química.

A tabela a seguir fornece valores experimentais das 1ª, 2ª e 3ª energias de ionização dos cinco únicos metais localizados no segundo e no terceiro períodos da classificação periódica, representados pelas letras A, B, C, D e E.

a) Identifique o elemento representado pela letra C e apresente a equação da sua reação com o ácido clorídrico.

R.: __________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________ b) Escreva a fórmula e classifique o óxido do elemento representado pela letra A.

R.: __________________________________________________________________________________________

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04- O quadro a seguir relaciona em ordem crescente os raios, em picômetros, dos íons correspondentes aos elementos do 2º e 3º períodos da tabela periódica pertencentes aos grupos 1A, 2A, 6A e 7A.

Observe que os metais alcalinos formam íons 1+, os alcalino-terrosos 2+, os halogênios 1- e os calcogênios 2-.

a) Escreva a fórmula molecular e o nome da substância formada pelos elementos IV e VI.

R.: __________________________________________________________________________________________

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b) Identifique, com base nas diferenças de eletronegatividades, o tipo de ligação existente entre os átomos do composto

formado pelos elementos III e VII. Justifique sua resposta.

R.: __________________________________________________________________________________________

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05- Cálcio é um dos elementos principais da estrutura óssea dos seres humanos. Uma doença muito comum em pessoas idosas, principalmente em mulheres após a menopausa, é a osteoporose, que consiste na desmineralização óssea causada pela perda de Ca+2, provocando fraturas freqüentes e encurvamento da coluna vertebral.

Uma das formas utilizadas pelos médicos para estudar a osteoporose consiste em administrar aos pacientes uma dieta contendo sais de estrôncio e acompanhar a taxa de absorção do mesmo pelo organismo. O estrôncio tem a capacidade de substituir o cálcio em seus compostos. a) A partir da estrutura atômica dos dois elementos, explique por que o estrôncio pode ser utilizado no lugar do cálcio.

R.: __________________________________________________________________________________________

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b) Uma alternativa a sais de estrôncio no procedimento anterior para estudar a osteoporose é utilizar sais de cálcio

radioativo. O isótopo 47 desse elemento, por exemplo, decai emitindo uma partícula beta e formando um elemento X. Baseado na equação de decaimento apresentada a seguir, dê o número atômico e o número de massa do elemento X.

20 Ca 47 → X + -1 e 0

R.: __________________________________________________________________________________________

06- Considere as seguintes configurações eletrônicas dos átomos dos elementos químicos genéricos (X, Y, Z, T e V), no

estado fundamental: X → 1s2. Y → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p64s2. Z → 1s2 2s2 2p6 3s2 T → 1s2 2s2 2p6 V → 1s2 2s2 2p5

a) Indique o elemento que apresenta a maior energia de ionização e o elemento que apresenta a menor energia de

afinidade. Justifique.

R.: __________________________________________________________________________________________

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b) Estabeleça a ordem crescente de raios das espécies isoeletrônicas: V-1, Z2+ e T. Justifique.

R.: __________________________________________________________________________________________

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c) Qual dentre os elementos (X, Y, Z, T e V) é o mais eletronegativo? Justifique.

R.: __________________________________________________________________________________________

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d) Dentre os elementos (X, Y, Z, T e V), quais apresentam, para o elétron mais energético, o número quântico

secundário igual a 1. Explique.

R.: __________________________________________________________________________________________

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07- Há alguns anos já estão disponíveis no comércio os compact discs - CD - regraváveis, que permitem até 1000

utilizações. O material metálico do cd tradicional de áudio é o alumínio (Al), e o dos regraváveis é uma liga metálica contendo os elementos prata (Ag), índio (In), antimônio (Sb) e telúrio (Te).

a) Represente o íon do índio que é isoeletrônico da prata e escreva, segundo a regra do octeto, a fórmula do óxido

formado pelo elemento alumínio.

R.: __________________________________________________________________________________________

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b) Dentre os elementos químicos citados no texto, indique o número atômico daquele que apresenta o menor número

de camadas eletrônicas e a família a que pertence o de maior raio atômico.

R.: __________________________________________________________________________________________

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08- O carbono apresenta diferentes formas cristalinas alotrópicas. O diamante, de ocorrência natural rara, tem a mesma estrutura cristalina do silício e do germânio, os quais podem ser empregados na fabricação de dispositivos semicondutores. Recentemente, foi descoberto como produzir diamante com pureza suficiente para, também, ser utilizado na fabricação de semicondutores. Identifique, entre os três elementos químicos mencionados, aquele que pertence ao terceiro período da tabela periódica. Escreva seu símbolo e o número total de elétrons do seu nível mais energético.

R.: __________________________________________________________________________________________

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09- As telas de televisão plana e de telefones celulares usam como visores os chamados OLED, que são equivalentes a

"microlâmpadas" coloridas, formadas por camadas de compostos metalorgânicos depositadas entre dois eletrodos. Um dos metais mais utilizados como emissor de fótons é o alumínio, ligado a um composto orgânico, a quinolina

[Al(quinolina)3].

a) Em sistemas semelhantes, pode-se variar a cor da luz emitida substituindo-se o alumínio por outro metal de mesma valência.

Escreva a configuração eletrônica do íon Al3+ e indique, entre os íons a seguir, qual poderia substituir o alumínio nesses sistemas.

K+, Ca2+, Sc2+, Ti4+, V5+, Mn4+,

Fe3+, Co2+, Ni2+ e Cu2+.

R.: __________________________________________________________________________________________

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b) A emissão de luz nesses dispositivos pode ser explicada pelo modelo de Bohr. O diagrama de energia (figura 1) refere-se ao OLED de [Al(quinolina)3]. Com base no diagrama de energia referente ao OLED de [Al(quinolina)3] e utilizando o gráfico de conversão e a

escala de cores (figura 2), determine o comprimento de onda — e a cor da luz emitida pelo OLED de [Al(quinolina)3].

R.: __________________________________________________________________________________________

10- Um professor decidiu decorar seu laboratório com um "relógio de Química" no qual, no lugar das horas, estivessem

alguns elementos, dispostos de acordo com seus respectivos números atômicos, como mostra a figura.

Indique a hora que o relógio do professor marca quando: a) o ponteiro dos minutos aponta para o elemento de menor número atômico e o ponteiro das horas aponta para o

elemento mais eletronegativo.

R.: __________________________________________________________________________________________

b) O ponteiro dos minutos aponta para o metal alcalino terroso de menor raio atômico e o ponteiro das horas aponta

para o gás nobre do segundo período.

R.: __________________________________________________________________________________________

11- Fogos de artifício são muito utilizados em grandes eventos ao ar livre. Para que os fogos produzam os efeitos de som, luz, cor e forma planejados, é necessária uma seleção precisa dos produtos químicos que serão utilizados. A cor da luz emitida durante a queima depende das substâncias usadas nos fogos de artifício.

A tabela a seguir apresenta algumas dessas substâncias e suas respectivas cores:

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Num espetáculo de queima de fogos de artifício, quatro foguetes estouram em sequência. A substância escolhida, dentre as apresentadas nessa tabela, para se obter a cor desejada, pode ser assim descrita: 1º foguete: sal de cozinha; 2º foguete: sal de um metal de transição; 3º foguete: substância cujo metal pertença ao quinto período; 4º foguete: substância metálica cuja configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 • Indique a substância usada em cada foguete.

R.: __________________________________________________________________________________________

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12- 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] 5f2 6d1 7s2. 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. Preencha as quadrículas correspondentes.

13- Considere as espécies químicas apresentadas a seguir. S2-; Ar; Fe3+; Al3+; Cl-

a) Identifique, com o auxílio da Tabela Periódica, as espécies isoeletrônicas, apresentando-as em ordem decrescente de raio.

R.: __________________________________________________________________________________________

b) Identifique, dentre as espécies químicas cujos elementos pertencem ao terceiro período, aquela que apresenta o

menor potencial de ionização. Justifique sua resposta.

R.: __________________________________________________________________________________________

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14- O livro "A Tabela Periódica", de Primo Levi, reúne relatos autobiográficos e contos que têm a química como denominador comum. Cada um de seus 21 capítulos recebeu o nome de um dos seguintes elementos da tabela periódica: Argônio, Hidrogênio, Zinco, Ferro, Potássio, Níquel, Chumbo, Mercúrio, Fósforo, Ouro, Cério, Cromo, Enxofre, Titânio, Arsênio, Nitrogênio, Estanho, Urânio, Prata, Vanádio, Carbono.

Escreva o símbolo do elemento que dá nome a um capítulo e corresponde a cada uma das seis descrições a seguir. I - É metal alcalino. II - É líquido na temperatura ambiente. III - É o de menor potencial de ionização do grupo 15. IV - É radioativo, usado em usinas nucleares. V - Aparece na natureza na forma de gás monoatômico. VI - É lantanídeo.

I - III - V - II - IV - VI -

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15- Observe, na tabela a seguir, alguns minerais e suas fórmulas químicas.

Esses minerais foram separados em dois grupos: grupo X - minerais cuja fórmula química contém um elemento do quarto período da tabela periódica; grupo Y - minerais que não apresentam essa característica. Escreva a equação química completa e balanceada da reação entre o ácido clorídrico e o mineral do grupo X cujo cátion corresponde ao elemento de menor eletronegatividade. Em seguida, relacione os minerais do grupo Y em ordem crescente de raio atômico dos elementos correspondentes a seus cátions.

R.: __________________________________________________________________________________________

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GABARITO 01- a) Metal: Césio ou Cs Nome da família: Metais Alcalinos b) Fórmula mínima: K2O Nome do composto: óxido de potássio 02- a) Ambos apresentam elétrons em 3 níveis de energia. Como o sódio tem uma carga nuclear menor, ele atrai menos os

elétrons, resultando em um raio atômico maior. b) Li2CO3 (Carbonato de Lítio) 03- a) 12Mg e Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 b) Al2O3 → óxido anfótero. 04- a) Na2O → óxido de sódio b) MgCl2 → ΔE= 3,0 – 1,2 = 1,8 → ligação iônica (ΔE > 1,7) 05- a) Cálcio e estrôncio são elementos representativos da mesma coluna da tabela periódica (ou mesma família),

apresentando, portanto a mesma distribuição eletrônica na camada de valência e conseqüentemente, propriedades químicas semelhantes.

b) Com a emissão de uma partícula beta há o acréscimo de uma unidade no número atômico, sem, contudo

acarretar mudanças no número de massa. Ou seja, o elemento X terá número de massa 47, e número atômico 21. Consultando a tabela periódica revela ser este elemento o Escândio.

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06- a) O elemento que apresenta a maior energia de ionização é o X e o elemento de menor energia de afinidade é o Y. Pois X possui o menor raio atômico e Y apresenta maior raio atômico com apenas 2 elétrons na última camada.

b) Ordem crescente de raio: Z, T, V ou Z2+, T, V -1. Quando um átomo cede elétrons os elétrons restantes serão mais atraídos pelo núcleo (contração). Portanto, o raio

fica menor. Quando um átomo recebe elétrons, os elétrons já existentes provocam uma certa repulsão. Portanto, o raio fica maior.

Logo, o T como não recebe nem cede elétrons ficará entre Z e V. c) O elemento mais eletronegativo é o V porque tem maior facilidade de receber elétron para atingir a configuração de

gás nobre. d) Os elementos que apresentam para o elétron mais energético o número quântico secundário=1 são: o T e o V, porque

o elétron mais energético está no subnível p. 07- a) In 2+ e Al2O3 b) Z = 13 e 1B ou 11 08- Silício (Si). Número de elétrons no nível mais energético: 4 09- a) Al3+ = 1s2 2s2 2p6 ou [Ne] O Fe3+ apresenta a mesma valência do Al3+, logo o íon ferro pode substituir o íon alumínio. b) O comprimento de onda é de 520 nm o que corresponde ao verde. 10- a) 9h 05min. b) 10h 20min. 11- 1º foguete: cloreto de sódio; 2º foguete: cloreto de cobre (I); 3º foguete: carbonato de estrôncio; 4º foguete: alumínio. 12-

13- a) Espécies isoeletrônicas: S2-, Ar, Ca2+, Cl-; ordem decrescente de raio: S2- > Cl- > Ar > Ca2+. b) S2-. Quanto maior o raio, maior a facilidade de retirar o elétron. 14-

I – K III – As V – Ar II – Hg IV – U VI – Ce

15- CaCO3 + 2 HCl→ CaCl2 + H2O + CO2 Quartzo, galena e barita.

MCS/0904/BANCO DE QUESTOES/QUIMICA ORGANICA/QUIMICA ORGANCA - 1a SERIE - ENSINO MEDIO - 1a ETAPA - 2009 - PARTE 2.DOC

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