CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS
QUÍMICA NA PRÁTICA!
5.1 Propriedade dos metais
1) Brilho metálico: o brilho será tanto mais intenso quanto mais polida for a superfície metálica, assim os metais refletem muito bem a luz.
2) Densidade elevada: os metais são geralmente muito densos, isto resulta das estruturas compactas devido à grande intensidade da força de união entre átomos e cátions (ligação metálica), o que faz com que, em igualdade de massa com qualquer outro material, os metais ocupem menor volume.
3) Pontos de fusão e ebulição elevados: os metais apresentam elevadas temperaturas de fusão e ebulição, isto acontece porque a ligação metálica é muito forte.
4) Condutividades térmica e elétrica elevadas: os metais são bons condutores de calor e eletricidade pelo fato de possuírem elétrons livres.
5) Resistência à tração: os metais resistem às forças de alongamentos de suas superfícies, o que ocorre também como consequência da “força” da ligação metálica.
6) Maleabilidade: a propriedade que permite a obtenção de lâminas de metais.
7) Ductibilidade: a propriedade que permite a obtenção de fios de metais.
Curiosidades e Pensamento Crítico
LIGAS METÁLICAS
No nosso cotidiano é muito comum a presença dessas ligas, pois elas podem ter suas propriedades amplamente alteradas por meio do processo utilizado na sua preparação e também pela proporção em que esses elementos são misturados. Em razão desse fator, as ligas muitas vezes acabam sendo mais eficazes que os metais puros e são preparadas com várias finalidades e usos. Por exemplo, o ferro puro oxida facilmente com o ar, o magnésio é muito reativo e inflamável, o ouro e a prata são moles, etc. Assim, ao misturar esses metais com outros metais ou com outros elementos é possível conseguir materiais com as
propriedades desejadas, como maior dureza, menos reatividade e assim por diante.
Vejamos alguns exemplos a seguir:
QUÍMICA NA PRÁTICA!
Obs.: Todos os experimentos e demonstrações práticas devem ser feitas na presença do professor ou de um responsável.
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EXERCÍCIOS
1. Nos relógios mostrados a seguir, as posições, que são originalmente ocupadas por números, foram substituídas por símbolos de elementos químicos, cujos números atômicos correspondem ao numeral original do relógio.
As substâncias neutras formadas a partir da leitura das horas marcadas nos relógios I, II e III são, respectivamente:
a) LiF – MgO – BeF.
b) LiF – Mg2O – BeF.
c) LiF – MgO – BeF2. d) Li2F – MgO – BeF2. e) Li2F – Mg2O – BeF2.
2. A combinação dos elementos Ca e Br forma uma substância solúvel em água, de fórmula __________.
Uma solução aquosa dessa substância é classificada como __________ de eletricidade.
As lacunas do texto devem ser preenchidas por:
a) Ca2Br – condutora.
b) CaBr2 – condutora.
c) Ca2Br – não condutora.
d) CaBr2 – não condutora.
e) CaBr – condutora.
Texto para a questão 3.
Considere a imagem, que apresenta algumas peças de um quebra-cabeça de cátions e ânions.
Sabendo que os compostos devem apresentar a neutralidade de cargas, um aluno do 9º ano do Ensino Fundamental está usando as peças do quebra-cabeça para descobrir as fórmulas de algumas substâncias químicas.
3. Unindo as peças do quebra-cabeça de cátions e ânions, o aluno pode concluir, corretamente, que o cloreto de bário apresenta a fórmula
a) BaC.
b) BaC2. c) CBa.
d) CBa2. e) Ba2C2.
Texto para a questão 4.
As reações representadas são duas rotas de síntese distintas para o mesmo fim.
Na reação “X”, apenas 25% da massa de todos os átomos que constituem os reagentes é incorporada no produto final, o óxido de propileno. Já a reação “Y” utiliza água oxigenada (peróxido de hidrogênio) para oxidar o metiletileno, sendo uma molécula de água o único subproduto gerado. Neste caso, a economia atômica é muito superior, já que 76% da massa atômica inicial está presente no produto final. Além disto, na reação “X” é produzido um sal de cloreto de cálcio, que terá depois de ser separado do óxido de propileno, requerendo gasto adicional de solvente, energia e tempo, ao passo que na reação “Y” é apenas necessário evaporar a água presente na mistura reacional.
Por último, a reação “Y” utiliza peróxido de hidrogênio, um reagente menos nocivo que o cloro (cloro-hidrina) e não produz resíduos tóxicos. É pelas três razões assim apresentadas que a reação “Y” é mais “verde” que a reação
“X”, causando menor impacto ambiental e consequentemente preservando a biodiversidade.
Disponível em: http://tinyurl.com/y62uv26k. Acesso em:
06.02.2019. Adaptado. Original colorido.
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4. Uma das rotas da produção do óxido de propileno leva à formação do subproduto cloreto de cálcio, um composto iônico em que seus íons, Ca2+ e C1–, se encontram dissolvidos em água, como descrito no texto.
Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a fórmula desse composto.
a) CaC2
b) Ca2C2
c) Ca2C
d) Ca2C3
e) CaC
5. A nível de ilustração, os núcleos dos átomos são considerados ilhas mergulhadas em um mar de elétrons.
Essa comparação nos leva a concluir que se trata de uma ligação química
a) metálica.
b) iônica.
c) covalente polar.
d) covalente apolar.
6. Na coluna da direita abaixo, estão relacionadas algumas substâncias químicas; na da esquerda, características dessas substâncias.
Associe adequadamente as colunas.
Coluna I
( ) Sólido com alta maleabilidade e brilho metálico.
( ) Gás com coloração esverdeada.
( ) Gás pouco denso e altamente inflamável.
( ) Substância condutora de eletricidade quando fundida.
Coluna II
1. Cloreto de sódio 2. Ouro
3. Cloro 4. Bromo 5. Hidrogênio
A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é
a) 1 – 2 – 3 – 4.
b) 1 – 3 – 5 – 2.
c) 2 – 3 – 4 – 5.
d) 3 – 2 – 4 – 1.
e) 2 – 3 – 5 – 1.
7. Assinale (V) para verdadeiro e (F) para falso, para as afirmações abaixo.
( ) Os metais apresentam alta condutividade elétrica, mas baixa condutividade térmica.
( ) O bronze é uma liga formada por cobre e estanho.
( ) Compostos iônicos conduzem corrente elétrica em meio aquoso e quando fundidos.
( ) A ligação covalente ocorre entre metais e não metais. O KBr é um exemplo.
( ) O dióxido de carbono é uma molécula apolar, mas que possui ligações covalentes polares.
A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo é
a) F – F – V – F – V.
b) F – V – V – F – V.
c) V – F – V – F – V.
d) F – F – V – F – F.
e) V – V – F – V – F.
Texto para a questão 8.
O mineral constituído por carbeto de cálcio (CaC2), conhecido popularmente como carbureto, quando em contato com água, libera um gás inflamável, o acetileno (C2H2), que na presença de uma fonte de ignição entra em combustão, como mostra a figura.
Disponível em: www.manualdomundo.com.br O acetileno entra em combustão de acordo com a reação:
2C2H2(g) + 5O2(g) 4CO2(g) + 2H2O(g)
8. A ligação química na molécula de carbeto de cálcio é do tipo __________ e o número de oxidação do carbono nesse composto é __________. Na molécula dióxido de carbono, a ligação é do tipo __________ e o número de oxidação do carbono nesse composto é __________.
Assinale a alternativa que preenche, respectivamente, as lacunas do texto.
a) covalente; – 2; iônica; – 4 b) iônica; – 2; covalente; + 4 c) iônica; – 1; iônica; + 4 d) covalente; – 2; covalente; + 2 e) iônica; – 1; covalente; + 4
9. As ligações químicas explicam o elo de estabilidade entre átomos para a formação de sistemas moleculares.
De forma sintética, elas podem ser classificadas como iônicas, covalentes e metálicas. Com base nos conceitos de ligações químicas, dentre os compostos a seguir, aquelas que podem ser classificadas como majoritariamente estabilizadas por ligações covalentes são a) HC e diamante
b) barra de ferro e H2O c) MgC2 e grafite d) NaC e AlH4+
e) KI e NH3
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10. A água tem propriedades únicas que a tornam indispensável à vida na Terra. Essas propriedades decorrem das características de suas moléculas, que apresentam
a) ligações covalentes entre os átomos, geometria angular e são apolares.
b) ligações covalentes entre os átomos, geometria linear e são polares.
c) ligações covalentes entre os átomos, geometria angular e são polares.
d) ligações iônicas entre os átomos, geometria linear e são apolares.
e) ligações iônicas entre os átomos, geometria angular e são polares.
11. Observe a figura abaixo e assinale a alternativa incorreta.
AUGUSTO, Ohara. Radicais livres bons, maus e naturais.
Ed. Oficina de textos, 2006.
a) Átomos que pertencem à família dos metais alcalinos formam cátions monovalentes.
b) Átomos que pertencem ao grupo 17 formam ânions monovalentes.
c) A ligação iônica ocorre entre cátions e ânions e é caracterizada pela existência de forças de atração eletrostática entre eles.
d) Na ligação iônica, apenas átomos que perdem e ganham a mesma quantidade de elétrons podem se combinar.
12. Apesar de apresentarem propriedades químicas distintas, os elementos flúor, neônio e sódio possuem números atômicos próximos, conforme destacado a seguir.
9F 10Ne 11Na
Dentre esses elementos, nomeie o que apresenta maior estabilidade em relação à regra do octeto e indique o símbolo daquele cujos átomos têm o maior número de camadas eletrônicas.
Em seguida, nomeie a ligação interatômica formada entre Na e F e apresente a fórmula química do composto resultante dessa ligação.
13. Um professor entregou a cada aluno o nome de um personagem da série de TV Game of Thrones®. Em seguida, solicitou que cada aluno utilizasse as letras do nome do personagem para escrever símbolos de elementos químicos, comparar propriedades periódicas desses elementos e construir as fórmulas dos possíveis compostos formados por eles. Só valiam os símbolos formados pela leitura feita da esquerda para a direita e com letras subsequentes.
Um dos alunos recebeu o nome do personagem Bran Stark. Para esse personagem, o elemento com maior raio atômico representado pelas letras do nome e sobrenome e a fórmula do composto iônico formado pelos símbolos contidos nas letras do sobrenome são, respectivamente,
a) enxofre e KS.
b) potássio e KS2. c) boro e KS.
d) rádio e K2S.
e) nitrogênio e K2S.
14. Os elementos X, Y e Z apresentam as seguintes configurações eletrônicas:
X: 1s2 2s2 2p6 3s1 Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Z: 1s2 2s2 2p6
A respeito desses elementos, pode-se afirmar que a) X e Y tendem a formar ligação iônica.
b) Y e Z tendem a formar ligação covalente.
c) X não tende a fazer ligações nem com Y nem com Z.
d) dois átomos de X tendem a fazer ligação covalente entre si.
e) dois átomos de Z tendem a fazer ligação iônica entre si.
Texto para a questão 15.
O suco detox, forma reduzida da palavra
“detoxification”, é uma bebida consumida por muitas pessoas que visam o emagrecimento ou o consumo de alimentos saudáveis. Um dos ingredientes mais utilizados na preparação deste suco é a couve-manteiga, cujo valor nutricional para 100 g é apresentado a seguir:
% VD*
Valor energético 27,1 kcal = 114 kJ 1%
carboidratos 4,3 g 1%
proteínas 2,9 g 4%
gorduras saturadas 0,1 g 0%
gorduras poliinsaturadas 0,1 g ––
fibra alimentar 3,1 g 12%
fibras solúveis 0,1 g ––
cálcio 130,9 mg 13%
vitamina C 96,7 mg 215%
piridoxina B6 0,1 mg 8%
fósforo 48,7 mg 7%
manganês 1,0 mg 43%
magnésio 34,7 mg 13%
035.920 – 155432/21 15. A combinação entre cloro e um dos elementos da tabela nutricional com 13% VD ocorre por meio de ligação __________, resultando no composto de fórmula __________. da tabela periódica dos elementos com um halogênio do segundo período forma-se um composto _______________ de fórmula ____________.
Os termos que completam corretamente as lacunas são, respectivamente,
a) iônico e MgF2. b) iônico e Na2O.
c) molecular e Na2S.
d) molecular e MgC2.
17. Os elementos químicos genéricos, X e Y, apresentam as seguintes distribuições eletrônicas:
X = 1s2 2s2 2p6 3s1 Y = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
Suponha que os dois elementos reajam com o cloro. De acordo com as distribuições eletrônicas e as respectivas estruturas de Lewis, as fórmulas moleculares desses compostos serão: covalentes são melhores condutores de corrente elétrica do que compostos iônicos;
III. A polaridade da molécula de água é o fator
Verifica-se que está(ão) correta(s) apenas a) I.
b) I e II.
c) II e III.
d) I, III e IV.
e) II, III e IV.
19. Compostos iônicos são aqueles que apresentam ligação iônica. A ligação iônica é a ligação entre íons positivos e negativos, unidos por forças de atração eletrostática.
USBERCO, João e SALVADOR, Edgard, Química: química geral, vol 1, pág 225, Saraiva, 2009. Adaptado.
Sobre as propriedades e características de compostos iônicos são feitas as seguintes afirmativas:
I. apresentam brilho metálico;
II. apresentam elevadas temperaturas de fusão e ebulição;
III. apresentam boa condutibilidade elétrica quando em solução aquosa;
IV. são sólidos nas condições ambiente (25 ºC e 1 atm);
V. são pouco solúveis em solventes polares como a água.
Das afirmativas apresentadas estão corretas apenas a) II, IV e V. outros, denominadas de ligas metálicas.
b) As substâncias formadas por ligações metálicas possuem ponto de ebulição menor que as formadas por ligações iônicas, porque as ligações iônicas são mais fortes que as ligações metálicas.
c) Os metais não são bons condutores de calor e eletricidade.
d) O sódio metálico, ao ser colocado em contato com a água, sofre reação de modo a formar um composto iônico denominado hidróxido de sódio.
21. A série americana intitulada Breaking Bad vem sendo apresentada no Brasil e relata a história de um professor de Química. Na abertura da série, dois símbolos químicos são destacados em relação às duas primeiras letras de cada palavra do título da série. Considerando a regra do octeto, a substância química formada pela ligação entre os dois elementos é a:
a) Ba2Br2
b) Ba2Br3
c) Ba2Br d) BaBr3
e) BaBr2
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22. Um estudante de química encontrou, na bancada do laboratório, um frasco sem rótulo contendo uma substância desconhecida inodora e incolor. Submeteu a amostra a alguns testes e descobriu que ela apresentava altas temperaturas de fusão e de ebulição, boa condutividade elétrica, grande maleabilidade e boa condutividade térmica. A partir das informações coletadas, ele pode concluir acertadamente que o tipo de ligação predominante na citada substância era
a) covalente polar.
b) metálica.
c) covalente apolar.
d) iônica.
23. A figura mostra o resultado de um teste de condutibilidade elétrica realizado com um sólido X e um líquido Y.
O sólido X e o líquido Y utilizados nesse teste podem ter sido, respectivamente,
a) cloreto de sódio e mercúrio metálico.
b) prata metálica e solução aquosa de cloreto de sódio.
c) cloreto de sódio e tetracloreto de carbono.
d) prata metálica e mercúrio metálico.
e) sacarose e tetracloreto de carbono.
24. O ouro 18 quilates é formado por ouro (75%), prata (13%) e cobre (12%). Essa composição garante dureza, resistência, durabilidade e brilho, características que permitem a utilização dessa composição para produção de peças de joalheria. Aplicado ao ouro, o quilate é uma medida de pureza do metal. Em relação ao material usado para confecção de uma peça de 16 g, é correto afirmar:
a) Pode ser representado por uma fórmula química.
b) Possui 2,08 g a mais de prata em relação ao cobre.
c) Têm 25% de metais do grupo 12 da tabela periódica.
d) Constitui uma liga metálica e possui 12 g de ouro 25. Em uma Olimpíada, os atletas buscam suas melhores
marcas, simbolizadas pelas medalhas de ouro, prata e bronze. Sobre esses materiais, são feitas as afirmações:
I. O ouro é um metal excelente condutor de calor e eletricidade, cujo símbolo é Au;
II. A prata é um metal mais reativo que o ouro, por isso submetendo hidrogênio molecular a altas pressões.
Dentre as propriedades características de compostos metálicos, encontra-se a
a) baixa condutividade elétrica.
b) utilização como isolantes térmicos.
c) tendência a formar ânions devido à sua baixa energia de ionização.
d) estabilização por ligações de hidrogênio fortemente orientadas no espaço.
e) liberdade de seus elétrons de valência de se locomoverem através do sólido.
27. As ligações químicas representam interações entre dois ou mais átomos, interações essas que podem ocorrer por doação de elétrons, compartilhamento de elétrons ou ainda deslocalização de elétrons. Cada um desses processos é caracterizado por uma denominação de ligação química. A ligação química entre dois átomos terá caráter covalente quando ambos:
a) ocuparem lugares muito distantes na classificação periódica.
b) tiverem a mesma energia de ionização.
c) tiverem eletronegatividade muito diferentes.
d) apresentarem a mesma densidade.
e) a mesma tendência de ganhar ou perder elétrons.
28. As ligações covalentes podem ser classificadas em dois tipos: ligações covalentes polares e ligações covalentes apolares. Observando a polaridade das ligações e a
29. A vida no planeta Terra está baseada em dois elementos essenciais. Um deles está presente em todos os compostos orgânicos e é versátil, pois pode estabelecer ligações entre si mesmo, formando compostos estáveis e originando moléculas dos mais variados tamanhos e formas. O outro é o mais abundante e está presente em todos os ambientes do planeta, sendo um elemento de alta eletronegatividade. Ambos encontram-se no mesmo período da tabela periódica.
Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, os dois elementos descritos e o tipo de ligação que se estabelece na interação entre eles.
a) Oxigênio e flúor; ligação iônica.
b) Carbono e flúor; ligação iônica.
c) Nitrogênio e oxigênio; ligação covalente.
d) Carbono e oxigênio; ligação covalente.
e) Carbono e silício; ligação covalente.
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30. G. N. Lewis propôs, no ano de 1916, que os átomos também formavam ligações a partir do compartilhamento de elétrons. Esse tipo de ligação ficou conhecida como ligação covalente.
Assinale a alternativa que contém apenas substâncias formadas por ligação covalente.
a) CH3CH2OH, SO2, Na2S, Ag.
b) CO2, CH4, NaC, H2O.
c) HC (g), NH3, CO2, C(diamante).
d) C(grafite), CO2, NH3, KC.