Química – 1ª série – Ensino Médio – v. 1
Exercícios
01) A O que caracteriza um fenômeno químico é a reação química em que há alteração da constituição das moléculas. Ocorre formação de novas substâncias e desaparecimento de outras preexistentes. Alterações de cor podem ser um sinal de uma reação química, mas isto nem sempre acontece, já que muitas reações químicas ocorrem sem alterações de coloração.De acordo com a lei de Lavoisier, nada se perde, tudo se transforma, ou seja, se alguma substância desapareceu, uma nova deve ter sido formada. Pela mesma lei, se novas substâncias são formadas, as substâncias anteriores à reação devem ter desaparecido. Alterações na constituição das moléculas sugerem alguma alteração na matéria, como no arranjo dos átomos que formam uma molécula. 02) C O fenômeno físico ocorre sem alteração de substância, ou seja, a substância sofre uma transformação com uma mudança de estado físico, mas continua com as moléculas inalteradas em relação a sua constituição atômica. Já o fenômeno químico ocorre com alteração da composição das moléculas e formação de novas substâncias. Os fenômenos químicos podem ser representados através de equações químicas, como a equação do enunciado. Sendo assim, trata-se de um fenômeno químico
Gabarito comentado
Neste material você encontrará, além das respostas das atividades propostas no material didático Energia, resoluções completas com comentários e explicações pormenorizadas que complementam os conteúdos trabalhados em sala de aula. Bons estudos! Fazendo conexões:03) São exemplos de fenômenos químicos aqueles em que há alteração na constituição da maté-ria. a) químico. Na fermentação do vinho, o pró- prio nome fermentação representa uma re-ação química onde o álcool, por exemplo, é produzido por ação de micro-organismos. b) químico. Outra palavra que dá indício de
reação química é a palavra "queima". A queima do magnésio levará a uma alteração na sua constituição, sendo, portanto, um
fenômeno químico. c) físico. Furar um balão não causa qualquer alteração na matéria a não ser a liberação do ar contido no interior do balão. Trata-se, então, de um fenômeno físico. d) químico. A ferrugem é o resultado de uma reação química chamada oxidação e ocorre com o metal ferro. e) físico. O ato de amassar ou rasgar uma folha de papel não ocasiona qualquer alteração na composição da matéria, sendo, portanto, um fenômeno físico. É bem diferente, por exemplo, de queimar o papel. f) físico. Questões que lembrem mudanças de estado físico descrevem fenômenos físicos. É o caso, da roupa secando no varal. A água líquida sofrerá evaporação, mas continuará com a mesma fórmula química (H2O). g) físico. Uma substância sólida que passa para o estado físico líquido (fusão) continua sen-do a mesma substância. O processo ocorrido é um fenômeno físico.
h) químico. Carbono grafite e carbono dia-mante são duas variedades diferentes de carbono. São consideradas substâncias di-ferentes, porém com a mesma constituição (alótropos). Quando uma se transforma na outra, trata-se de um fenômeno químico.
i) químico. Quando se tem uma reação quí-mica com substâncias diferentes antes e depois do acontecimento da reação, tem-se um fenômeno químico. 04) A São exemplos de fenômenos químicos aqueles em que há alteração na constituição da maté-ria. A fusão do gelo, como a própria palavra fusão sugere, é uma mudança do estado sólido para o líquido. A fórmula do gelo é a mesma da água, ou seja, trata-se da mesma substância. Portanto, o fenômeno é físico.
Toda queima ou combustão ocasionará a alteração da matéria com formação de novas substâncias, sendo, portanto, um fenômeno
químico.
Um comprimido de Sonrisal reage com a água na medida em que se dissolve. O si-nal característico de uma reação química, neste caso, é a liberação de gás. Fenômeno
químico.
Cortar a madeira não causa alteração na constituição da matéria. Em qualquer fra-cionamento de objetos por ação mecânica, sem reação, ocorrerá fenômeno físico. O escurecimento de um anel de prata é uma reação química de oxidação e, como toda reação, representa um fenômeno químico. A precipitação da chuva é um processo
em que ocorre a condensação da água das nuvens, ou seja, um fenômeno físico. 05) D
A mudança de estado físico do líquido para o gasoso é a vaporização. Esta pode ocorrer de três maneiras: naturalmente (evapora-ção), artificialmente de maneira controlada (ebulição) e de forma instantânea (calefa-ção).
06) E
A liquefação é a passagem que ocorre do
estado gasoso para o estado líquido. A
passagem do sólido para o líquido chama-se fusão. Gotas de chuva, ao tocarem o asfalto quente e vaporizarem de imediato, constituem um processo de calefação, que é um dos tipos de vaporização.
A decomposição de uma substância for-mando novas substâncias caracteriza um fenômeno químico.
Um sistema contendo dois cubos de gelo e água é considerado heterogêneo bifásico, sendo a água uma fase e os dois cubos de gelo a outra fase. Vale lembrar que não se trata de uma mistura, já que gelo e água são a mesma substância. Na digestão dos alimentos ocorrem diversas reações químicas através da ação dos sucos
digestivos, caracterizando um fenômeno químico.
07) Uma substância estará no estado sólido quando a temperatura do ambiente for menor que seu ponto de fusão. Se a temperatura do ambiente estiver entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição, a substância estará no estado líquido. Caso a temperatura do am-biente seja maior que o ponto de ebulição, a substância estará no estado gasoso. a) A: líquido, B: sólido, C: líquido, D: gasoso, E: sólido e líquido A 27 °C, A está no estado líquido, B sólido, C líquido, D gasoso e E sólido e líquido. Quando a temperatura do ambiente está exatamente igual ao ponto de fusão, parte da substância estará sólida e parte líquida, ou seja, os estados físicos coexistem. b) A: líquido, B: líquido, C: líquido e gasoso, D: gasoso, E: líquido
A 46 °C, A está no estado líquido, B
lí-quido, C líquido e gasoso, D gasoso e E líquido. Quando a temperatura do
am-biente está exatamente igual ao ponto de ebulição, parte da substância estará líquida e parte gasosa, ou seja, os estados físicos coexistem.
08) Com uma temperatura de 230 °C, a substância será sólida com um ponto de fusão maior que essa temperatura e gasosa com ponto de ebulição menor que essa temperatura.
sólido PF líquido PE gasoso
230 °C é menor que 419 °C e por isso a subs-tância A estará no estado sólido. 230 °C é maior que 140 °C e por isso a subs-tância B estará no estado gasoso. 230 °C está entre 135 e 300 °C e por isso a substância C estará no estado líquido. 230 °C é maior que 206 °C e por isso a subs-tância D estará no estado gasoso. 230 °C é menor que 245 °C e por isso a subs-tância E estará no estado sólido. 09) B De acordo com a tabela apresentada conten-do os pontos de fusão e ebulição, verifica-se que: II é gasoso a 80 °C, pois essa temperatura é maior que seu ponto de ebulição. III é líquido a 1000 °C, pois essa temperatura é maior que a fusão e menor que a ebulição. I é líquido a 25 °C, pois essa temperatura é maior que a fusão e menor que a ebulição. IV é líquido a 3600 °C, pois essa temperatura é maior que a fusão e menor que a ebulição. V é líquido a 100 °C, pois essa temperatura é maior que a fusão e menor que a ebulição. 10) A atividade proposta é semelhante às anterio-res, todavia, é elaborada de forma descritiva. Pode-se montar uma pequena tabela para visualização mais didática: P.F. (°C) P.E. (°C) Álcool –114 78 NaCl 800 1400 O álcool a 80 °C será gasoso, pois essa tempe-ratura é maior que seu ponto de ebulição. O cloreto a 1000 °C é líquido, pois essa tem-peratura é maior que a fusão e menor que a ebulição. 11) B Na molécula P2O5, P é o símbolo do fósforo e O o do oxigênio. Os números que aparecem são chamados de índices de atomicidade e indicam quantos átomos compõem as molé-culas. No caso da substância, são dois átomos
de fósforo e cinco de oxigênio. Pode-se dizer
que trata-se de uma molécula hepta-atômica (7 átomos) ou um composto binário (dois tipos diferentes de átomos).
12) C
Na molécula de H2SO4 tem-se 7 átomos: 2 de hidrogênio, 1 de enxofre e 4 de oxigênio. Pode-se ainda dizer que possui 3 elementos químicos diferentes: hidrogênio, enxofre e oxigênio. 13) E Na representação de um elemento químico aparece um símbolo único sem numeração. Substância simples é a substância formada por apenas um elemento químico. Esse tipo de substância é representada por um único símbolo, porém com o número indicativo da quantidade de átomos. No caso de metal, esse número não precisa aparecer. Substân-cia composta é formada por dois ou mais elementos químicos.
Elemento químico: C. Substância simples: O3. Substância composta: CO2. 14) B
As substâncias simples indicadas na ativi-dade são as que aparecem formadas por um único tipo de elemento químico, ou seja, Hg,
Fe, O2, Au e Ag, H2 e N2. A única alternativa em que aparece apenas uma substância sim-ples é a alternativa b (O2).
15) Substâncias alótropas são aquelas formadas pelo mesmo elemento químico. Esse con-ceito só se aplica a substâncias simples, e a diferença entre as substâncias pode estar na atomicidade ou no arranjo dos átomos. Nos exemplos propostos ocorre alotropia no
O2 e O3 e no enxofre rômbico e enxofre mo-noclínico. Observa-se que o lápis é formado
pelo carbono grafite, ou seja, trata-se da mes-ma substância e por isso não são alótropos. O2 e O3
S(rômbico) e S(monoclínico) 16) A Alotropia ocorre quando substâncias simples são formadas pelo mesmo elemento quími-co. O conceito não se aplica a substâncias com-postas. 17) D Oxigênio e ozônio são conhecidos alótropos, todavia, enquanto o oxigênio é uma molécula biatômica, o ozônio é uma molécula triatô-mica (O3). O protetor solar sempre deve ser usado, pois mesmo os raios UVA podem contribuir para o envelhecimento (Ultravioleta Age (Idade)). Os raios ultravioleta são importantes para a produção de vitamina D em pequenas quan-tidades. Já há algum tempo se observa em embalagens de sprays a informação "não contém CFC", pois sabe-se que essa substância contribui para a diminuição da camada de ozônio, que nos protege dos raios ultravioleta. Em pequenas quantidades não se pode afir-mar que a radiação ultravioleta cause câncer de pele. Em geral, é o abuso da exposição ao sol que pode causar a doença. 18) D No quadro II, observa-se um único tipo de molécula, ou seja, a substância é pura. No quadro III, existem dois tipos diferentes de moléculas, ou seja, uma mistura.
No quadro I, tem-se duas substâncias sim-ples, uma diatômica e outra triatômica, sendo, portanto, uma mistura. 19) Verdadeiro. Um sistema homogêneo contém uma única fase, ou seja, é monofásico. Falsa. Os sistemas heterogêneos contêm duas ou mais fases. Falsa. Uma substância pura pode formar um sistema heterogêneo. Como exemplo tem-se o sistema de água e gelo, a mesma substância, porém, formando duas fases. Verdadeiro. A lágrima é uma solução de água e cloreto de sódio dissolvido formando uma única fase. Falsa. Solução é o nome dado às misturas homogêneas. 20) a) E As substâncias puras devem conter apenas um tipo de molécula. É o que se observa nos sistemas I e II. b) E Em todos os sistemas, observam-se 3 tipos de átomos diferentes (diferenciados pelas cores).
c) A
As substâncias simples são as que pos-suem apenas um tipo de átomo. Podem-se observar 5 tipos diferentes de substâncias simples (3 tipos de 2 átomos e 2 tipos de 3 átomos).
d) B
As substâncias compostas são as que possuem dois ou mais tipos de átomos. Observam-se 5 tipos diferentes de subs-tâncias compostas.
e) C
Pode-se afirmar que o sistema é homo-gêneo apenas nos quadros I e II, onde a substância é simples (um único tipo de molécula). 21) a) mistura homogênea A água cristalina de um rio é uma mistura homogênea, pois apresenta diversos sais dissolvidos. Só pode ser considerada ho-mogênea por estar cristalina. b) mistura homogênea A mistura de água e sal geralmente cons-titui uma mistura homogênea, a não ser quando há excesso de sal, acima da solu-bilidade limite. c) substância composta Açúcar refinado é uma substância única cuja molécula apresenta 3 elementos dis-tintos, sendo, portanto, uma substância
composta.
d) mistura heterogênea
Pedra de granito é uma mistura
hetero-gênea, pois é composta por 3 substâncias
diferentes.
e) mistura heterogênea
O sangue é uma mistura heterogênea for-mada por diversas substâncias. Ao ficar em repouso, os elementos figurados do sangue, por serem mais densos, sedimen-tam e se separam da fração líquida. f) mistura homogênea O álcool comum é uma mistura homogê-nea de álcool e água (álcool hidratado). g) substância simples O ouro 24k é considerado o ouro "puro", ou seja, é classificado como substância
simples por ser formado por um único
elemento químico. h) substância composta Ácido clorídrico puro é considerado subs-tância composta por ser formado por dois elementos distintos. i) substância simples O gás oxigênio é substância simples (um único elemento químico). j) mistura heterogênea Água mineral gaseificada é uma mistura
heterogênea onde observam-se as fases
líquida e gasosa (gás). k) mistura heterogênea Gelatina é uma mistura heterogênea, pois é um coloide e suas partículas podem ser vistas em microscópio. 22) A
No caso de um sistema que contém gelo, água, sal e álcool comum, conta-se como componente cada substância química di-ferente. Como gelo e água são a mesma substância, há 3 componentes: água e gelo, sal e álcool. Em relação ao número de fases, água, sal e álcool formarão uma única fase líquida, enquanto que o gelo formará uma segunda fase. Observação: em geral, quando o sal forma um sistema heterogêneo em água, a atividade acrescenta alguma informação como "sal em excesso".
23) No sistema I (areia, água e óleo) são 3 fases e
3 componentes, já que nenhum componente
se mistura.
No sistema II (água, sal, vinagre e álcool) há apenas 1 fase e 4 componentes, já que todos os componentes se misturam completamen-te.
No sistema III (água, gelo e vapor d'água) há 3
fases e apenas 1 componente, já que se trata
da mesma substância, porém, em 3 estados físicos diferentes.
No sistema IV (granito, água e álcool) são
4 fases e 5 componentes, já que o granito é
formado por 3 minerais diferentes (quartzo, mica e feldspato), mas água e álcool se mis-turam totalmente.
No sistema V (ouro 18K) há apenas 1 fase,
porém 3 componentes (o ouro é uma liga
24) O gás carbônico (CO2) é uma substância pura
composta, pois sua molécula é formada por
dois elementos diferentes.
Sendo assim, a sequência de informações fornecidas é: falsa, verdadeira, verdadeira, falsa, falsa. 25) Uma mistura formada por água, grãos de fei-jão, sal e óleo será heterogênea, pois possui 4 componentes que não se misturam totalmen-te. Água e sal formarão uma única fase, feijão formará uma segunda fase e o óleo formará uma terceira fase (3 fases). Heterogênea com 3 fases e 4 componentes. 26) D Um sistema formado por água e vinagre mis-tura-se totalmente em qualquer proporção, sendo sempre um sistema homogêneo. Entre O2 e CO2 ocorre o mesmo, já que são
gasosos. (Toda mistura gasosa será homogê-nea). Água e gasolina não se misturam, formando, portanto, um sistema heterogêneo. O sal de cozinha (NaC) é parcialmente so-lúvel em água. Uma quantidade alta de sal formará em água um sistema heterogêneo. 27) D Um sistema formado por gases será conside-rado homogêneo, uma vez que os gases são invisíveis. Como as moléculas gasosas se misturam completamente sem ser possível observar diferença de fases, considera-se o sistema monofásico ou unifásico. 28) E Uma mistura formada por pó do chá, água, açúcar e gelo é considerada heterogênea com 4 componentes e 2 fases (bifásica). Uma fase resulta da mistura entre o pó (totalmente dissolvido), a água e o açúcar e a segunda fase é composta pelo gelo. 29) C O leite é considerado uma mistura heterogê-nea. Observando a olho nu, o leite apresenta um aspecto homogêneo, mas visto ao micros-cópio óptico revela um aspecto heterogêneo; podemos observar, por exemplo, gotículas de gorduras que se encontram dispersas num
líquido branco. Mas, além de gorduras, o leite contém água, açúcares, proteínas, sais minerais e vitaminas diversas. Veja as proporções aproximadas de seus principais componentes: Água – 87%; Lactose (açúcar) – 5%; Gorduras – 3,8% Proteínas – 3,3% Sais minerais – 0,7%
Demais componentes – quantidades míni-mas.
Ácido clorídrico puro é uma substância composta (formada por dois elementos quí-micos). O gás oxigênio de fórmula O2 é uma substân-cia simples (formada por um único elemento químico). Água e álcool constituem uma mistura ho-mogênea, já que se misturam completamente formando uma única fase. 30) E A água é uma substância composta e, uma vez estando pura, não pode ser considerada uma mistura. Mistura é quando se tem duas ou mais substâncias juntas. Ao formar a água, hidrogênio e oxigênio têm suas propriedades alteradas, uma vez que passam a integrar uma molécula diferente. A água é uma substância composta que,
estando pura, constitui um sistema homo-gêneo.
A água potável contém diversos minerais, sendo, portanto, uma mistura. Durante a ebulição tem-se uma coexistência de água líquida e água vapor. Por haver dois estados físicos, pode-se dizer que é um sis-tema heterogêneo de duas fases. Polifásico quer dizer mais de uma fase (muitas fases). Mesmo em dois estados físicos, a água con-tinua sendo uma substância composta. 31) Verdadeira. O trecho II representa a tempe-ratura constante em que a substância sólida torna-se líquida, ou seja, representa o pro-cesso de fusão.
Falsa. No trecho IV coexistem os estados
líquido e gasoso. Representa o processo de ebulição.
Verdadeira. Quando a temperatura mantém-se constante durante a fusão e a ebulição, tem-se um substância pura. Em misturas, ao menos um dos dois processos deve ocorrer com variação de temperatura. Falsa. No trecho IV observa-se que a ebulição inicia aos 30 min e termina aos 50 min, ou seja, leva 20 minutos.
Falsa. O ponto de fusão está representado
pelo trecho II e ocorre na temperatura de 22 °C. 32) C De acordo com o gráfico, não se pode afirmar com certeza que a substância é pura, pois o ponto de solidificação não é mostrado. Obser-ve que, quando o gráfico é de aquecimento, chamamos de ponto de fusão, porém, como é um gráfico de resfriamento (temperatura diminui), chamamos de ponto de solidifi-cação. Da mesma forma, em vez de chamar de ponto de ebulição, pode-se usar o termo ponto de condensação. O ponto B representa a passagem de gasoso para líquido (ponto de condensação). Mistura azeotrópica é aquela que ocorre com a ebulição constante e a fusão variável. Como o gráfico apresenta apenas a ebulição, pode ser que se trate de uma mistura azeotrópi-ca. O trecho C representa o estado líquido, pois está abaixo do ponto de condensação. Mistura eutética é a que ocorre com fusão
constante e ebulição variável. 33) B No resfriamento, a temperatura deve dimi- nuir com o passar do tempo. Essa diminui-ção para por um tempo (durante a mudança de estado físico) por se tratar de substância pura. 34) B Não se pode afirmar de forma generalizada que substância química causa mal. Obser-vando que a água e o próprio oxigênio do ar são substâncias químicas, pode-se facilmente concluir que a informação é absurda. Tudo que conhecemos é formado por subs-tâncias que, por sua vez, são compostas por moléculas químicas. Água salgada é uma mistura de água e sal e, como mistura, tem a temperatura de fervura variável. Ao cozinhar um alimento promove-se a alte-ração de algumas substâncias, mas não a sua destruição. 35) d = ? g/cm3 m1 = 215 g V = 500 cm3 Resolução: Por fórmula: d = m V d = 215 500 d = 0,43 g/cm3 Por dedução: 215 g –––––– 500 cm3 x g –––––– 1 cm3 x = 0,43 g/cm3 36) d = 4,1 g/cm3 m1 = 82 g V = ? Resolução: Por fórmula: d = m V 4,1 = 82 V V = 82 4 1, V = 20 cm3 Por dedução: 4,1 g ––– 1 cm3 82 g ––– x cm3 x = 82 4 1, x = 20 cm3
37) água glicerina Substâncias mais densas ficam no fundo, en-quanto substâncias menos densas flutuam. É o que ocorre com o óleo de cozinha colocado com água, por exemplo. A densidade da água é maior e, por isso, o óleo flutua. 38) E Para obter a informação o técnico deve fazer uma média ponderada das densidades. A média ponderada considera as densidades levando em conta os percentuais de cada substância na mistura.
Densidade média = (800 96. ) (1000 4. ) 100
+
Densidade média = 808 g/L
Como a atividade propõe que dois postos estão dentro da normalidade, considera-se um pequena margem de erro, deixando, por-tanto, os postos IV e V considerados dentro das normas vigentes. 39) Uma vez que o pão foi apenas comprimido, a massa não se altera, apenas o seu volume é diminuído. Sendo a densidade inversamente proporcional ao volume, um menor volume resultará em uma maior densidade. a) A massa não varia, pois continua sendo o mesmo pedaço de pão (apenas comprimi-do). b) O volume diminui. c) A densidade aumenta, pois o volume e a densidade são inversamente proporcio-nais.
40) 26
Para a resolução do exercício, deve-se levar em conta que, quanto maior a densidade, menor o volume ocupado e vice-versa. Sendo assim, no primeiro frasco onde se tem menos volume, está a substância mais densa, ou seja,
a glicerina. No frasco com maior volume (II), tem-se a substância menos densa, acetona. O frasco de volume intermediário é ocupado pela substância de densidade intermediária, a água.
Uma bolinha de cortiça não afundaria em nenhum dos 3 frascos pois sua densidade é menor que a dos 3 líquidos. Considerando o mesmo volume nos 3 frascos, teríamos mais massa no frasco I, pois é onde a densidade é maior. Densidade e massa são diretamente proporcionais. Misturando os frascos II e III, água e acetona, forma-se uma mistura homogênea, pois água e acetona se misturam completamente. No frasco 3 está presente a acetona, um sol-vente bastante utilizado, principalmente na remoção de esmalte das unhas. Alternativas corretas: 02, 08, 16. Total: 26. 41) a) Significa dizer que o volume ocupado por ela (em mL) é igual à massa medida em gramas. d = 13,6 g/mL m1 = 2720 g V = ? b) Resolução: Por fórmula: d = m V 13,6 = 2720 V V = 2720 13 6, V = 200 mL Por dedução: 13,6 g ––––––– 1 mL 2720 g ––––––– x x = 200 mL Considerando dois recipientes de volumes iguais, o de mercúrio terá maior massa, uma vez que a densidade do mercúrio é maior. Densidade e massa são diretamente proporcionais.
O volume ocupado por ela é igual à sua massa. 200 mL. c) Hg, pois se a sua densidade aumenta, o seu volume diminui e a sua massa aumenta. 42) B Para a identificação de uma substância pura, algumas propriedades físicas podem ser usa-das. São propriedades específicas, ou seja, que cada substância tem individualmente. A massa de uma amostra não pode ser usada para identificá-la, já que podemos ter massas iguais de substâncias diferentes. 43) D Não necessariamente, pois a água, por exem-plo, evapora a menos de 100 °C. Um sistema que contém água, óleo e cubos de gelo possui 3 fases, porém é formado por apenas duas substâncias (água e gelo são a mesma substância). Água, cloreto de sódio e gelo estarão em duas fases. Água e cloreto de sódio formam uma fase (estando totalmente dissolvido) e gelo forma a segunda fase. Para a determinação da pureza de uma subs-tância, algumas propriedades físicas devem ser observadas. Entre elas, o ponto de fusão e a densidade podem ser usadas, pois são propriedades específicas da matéria, ou seja, cada tipo de matéria tem ponto de fusão e densidade específicos. Para a passagem do líquido para o vapor, há a influência da pressão, uma vez que o líquido muda para gasoso com expansão da distância entre as moléculas. Com alta pressão, um lí-quido pode não virar gás mesmo no seu ponto de ebulição padrão. Já em sistemas de baixa pressão (em grandes altitudes, por exemplo), a substância pode evaporar em uma tempe-ratura inferior ao ponto de ebulição.
A ferrugem é uma reação de oxidação e, portanto, um processo químico.
44) D
Como o primeiro densímetro tem etanol puro de densidade 0,8 g/cm3 e nesse recipiente a
bolinha branca flutua enquanto que a preta
afunda, conclui-se que a bola branca deve ter densidade menor que 0,8, enquanto que a preta deve ter densidade maior que 0,8. Ao misturar água e álcool, a densidade resul-tante da mistura deve aumentar em relação ao álcool puro, pois a densidade da água é maior que 0,8. Observando o frasco II, percebe-se que as duas bolinhas flutuam (densidade menor que a do líquido). Pode-se concluir que no frasco II há água com etanol. No terceiro frasco as bolinhas afundaram. Isto quer dizer que a densidade das duas é maior que a do líquido. Ao se misturar álcool com gasolina, a densidade da mistura diminuiu, pois a densidade da gasolina é menor que a do álcool. Itens: a) e b) A densidade da bola preta não pode ser maior que 1, pois a mistura água-ál-cool dará uma densidade entre 0,8 (do álcool) e 1 (da água) e se a densidade da bolinha fosse 1, ela afundaria no frasco II.
c) Se houvesse gasolina juntamente com a água, a mistura seria heterogênea.
d) Observa-se no frasco I que a bolinha branca flutua no etanol puro cuja densidade é 0,8. Conclui-se que ela deve ser menos densa. e) Na mistura III não pode haver água, do
contrário a mistura seria heterogênea devido à presença da gasolina. 45) C Ouro: Prata: 19,3 g ––– 1 cm3 10,5 g ––– 1 cm3 579 g ––– x 105 g ––– y x = 30 cm3 y = 10 cm3 Cobre: 9 g ––– 1 cm3 90 g ––– z z = 10 cm3 Volume total: 30 + 10 + 10 = 50 cm3 Massa total: 774 g d = 774 50 3 g cm d = 15,48 g/cm3
46) D
Com a adição da fita, o volume da solução subiu de 5 cm3 para 20 cm3. Pode-se concluir
então que a fita ocupa um volume de 15 cm3.
Esta técnica é bastante útil para determinar o volume de um sólido. Como a massa da fita (facilmente medida por uma balança) é de 26,1 g, pode-se efetuar o cálculo: Resolução: Por fórmula: d = m V d = 26 1 15 3 , g cm d = 1,74 g/cm3 Por dedução: 26,1 g ––– 15 cm3 x g ––– 1 cm3 x = 1,74 g/cm3 47) D
A atividade proposta pelo ENEM é bastan-te interessanA atividade proposta pelo ENEM é bastan-te e o que chama a atenção é que todos os itens apresentam informações verdadeiras. Para a correta marcação da alternativa, é preciso observar o enunciado e principalmente a charge mostrando um pescador pegando algas ao invés de peixes. O problema da multiplicação descontrolada das algas acarreta a mortalidade dos peixes e é causado pelo despejo de detergentes não biodegradáveis nos rios. 48) D Após sua experiência, Rutherford concluiu que há regiões distintas no átomo, sendo a região central o núcleo, onde se concentram as cargas positivas (prótons), além dos nêu-trons. Como a massa do átomo é composta basica- mente por prótons e nêutrons e esses se con-centram no núcleo, não se pode afirmar que a massa está bem distribuída. A eletrosfera é uma região de grande volume no átomo, porém de massa desprezível. Em um átomo, a carga negativa (elétrons) fica na região conhecida como eletrosfera. 49) D No modelo atômico proposto por Thomson, as cargas positivas ficam dentro do núcleo, que é circundado por cargas negativas (elé-trons). No modelo de Rutherford, as cargas positivas (prótons) ficam no núcleo e os elétrons giram numa região externa chamada eletrosfera. Thomson compara seu modelo a um pudim,
dizendo que os elétrons ficam "grudados" em torno de uma esfera positiva. Rutherford compara seu modelo ao sistema solar com elétrons girando em torno do núcleo. 50) C
De acordo com o modelo de Bohr, a emissão de luz visível ocorre quando, ao receber energia, um dos elétrons "salta" para um nível energético maior e, ao retornar, devolve essa energia na forma de luz. 51) Falsa. Dizer que os átomos não podem ser desintegrados não está correto, pois podem ser fragmentados em partículas menores. Verdadeira. Os átomos são constituídos
de pelo menos 3 partículas fundamentais: prótons, nêutrons e elétrons. Já se conhecem diversas outras partículas. Falsa. As partículas de carga positiva são os prótons e não os elétrons. Verdadeira. O átomo apresenta duas regiões: núcleo e eletrosfera. Verdadeira. A carga elétrica dos elétrons é negativa. Verdadeira. Os nêutrons não possuem carga elétrica. 52) 19 01. Correta. 02. Correta. 04. Incorreta. Apesar de Thomson ter men-cionado que o átomo seria um sistema descontínuo, a comprovação da divisi-bilidade do átomo somente veio com o experimento de Rutherford. 08. Incorreta. O modelo de Thomson ficou conhecido como "pudim de ameixas" ou "pudim de passas". O modelo da bola de bilhar é o de Dalton. 16. Correta. Dalton se baseou principalmente em duas leis para elaborar seu modelo: Lei de Lavoisier e Lei de Proust.
53) B O raio do núcleo é em torno de 104 (10.000) vezes menor que o raio do átomo. 54) B O modelo atômico de Rutherford não levou em conta conceitos de energia dos elétrons enquanto giram em torno do núcleo. Esses conceitos foram abordados mais tarde por Bohr.
55) E
Para Bohr, os elétrons giram em torno do núcleo de forma circular e com diferentes níveis de energia. Em sua camada de origem (camada estacionária), a energia é constante, mas o elétron pode saltar para uma camada mais externa, sendo que, para tal, é necessá-rio que ele ganhe energia externa. Um elétron que saltou para uma camada de maior energia fica instável e tende a voltar a sua camada de origem; nessa volta ele devolve a mesma quantidade de energia que havia ganhado para o salto e emite um fóton de luz.
56) Isoeletrônicos são átomos que possuem o mesmo número de elétrons. É importante lembrar que um átomo carregado positiva-mente (cátion) tem elétrons a menos e um átomo de carga negativa (ânion) tem elétrons a mais. Nos átomos neutros (não aparece car-ga elétrica), o número de elétrons é o mesmo de prótons. Sendo assim: K+, Ar e S–2 com 18 e–; Ne e A+3 com 10 e–
São isoeletrônicos: K+, Ar e S2– (18 elétrons);
Ne e A3+(10 elétrons) 57) 17 01. Correta. 02. Incorreta. No caso dos isótopos (mesmo número de prótons), ocorre que as massas são diferentes, porém o comportamento químico é o mesmo, uma vez que se trata do mesmo elemento. 04. Incorreta. Os elétrons têm carga elétrica negativa. 08. Incorreta. Um elétron é aproximadamen-te 1840 vezes mais leve que um próton. 16. Correta.
32. Incorreta. Os átomos são divisíveis e apresentam grandes espaços vazios entre o núcleo e a eletrosfera. 58) B O que caracteriza um elemento químico é a quantidade de prótons. 59) E O número utilizado para diferenciar os isó-topos de urânio (235 e 238) é o número de massa que corresponde à soma dos prótons e nêutrons de um elemento. Como ambos os isótopos têm o mesmo número de prótons (92), como o próprio nome isótopos diz, o urânio 238 tem 3 unidades de massa a mais por ter 3 nêutrons a mais.
60) C
O que caracteriza um elemento químico é o número de prótons. Em um sistema puro formado por partículas, somente pode existir um tipo de átomo. Se o átomo presente no sistema possui 10 prótons, somente podem ser introduzidos no sistema mantendo-o puro átomos que também tenham 10 prótons (de mesmo tipo), independente de quantos elétrons ou nêutrons possuam. 61) B Na representação dos átomos, utiliza-se na parte de cima o número de massa e, na parte de baixo, o número de prótons. Além disso, como o símbolo é o mesmo, conclui-se tratar do mesmo elemento tendo o mesmo número de prótons. O número de prótons é chamado número atômico. 62) C Em um átomo, o núcleo tem carga positiva e compreende os prótons e nêutrons. Como em um átomo a massa de elétrons é desprezível por ser muitas vezes menor que a de um pró-ton, pode-se dizer que a massa do átomo está praticamente toda concentrada no núcleo. Quando um núcleo se desintegra buscando estabilidade, tem-se o efeito radioativo.
63) E Para a resolução desta atividade, deve-se uti-lizar a tabela periódica a fim de se verificar o número de prótons do Plutônio. De número atômico 94, o Plutônio tem 94 nêutrons. Se o número atômico de massa do elemento
é 244, conclui-se que apresenta 150 nêu-trons.
Prótons + Nêutrons = Massa 94 + x = 244
x = 150
64) D
Quando o número de prótons é igual ao número de elétrons, há um equilíbrio entre o número de cargas positivas e negativas e dizemos que o átomo é neutro. Sendo assim, apenas a espécie III é neutra. O número de partículas nucleares é a soma de prótons e nêutrons (partículas do núcleo). A espécie I, por exemplo, tem 17 partículas nucleares. O número atômico é o número de prótons do átomo. Nenhuma das espécies mostradas têm número atômico 18. As espécies II e III possuem o mesmo núme-ro de prótons, logo, pertencem ao mesmo elemento químico. O mesmo ocorre com I e IV. 65) C Quando um elemento recebe elétrons não há alteração no número de prótons ou nêutrons. Sendo assim, o átomo de enxofre que recebe dois elétrons permanece com 16 prótons e 16 nêutrons, passando a ter 18 elétrons. (No enxofre neutro o número de prótons é igual ao de elétrons - 16). 66) A Um ânion é um átomo carregado negativa-mente. Se ele é trivalente quer dizer que esta carga equivale a menos 3, ou seja, um átomo que recebeu 3 elétrons. Com 3 elétrons a mais que seu equivalente neutro, esse ânion tem 36 elétrons. Conclui-se que seu átomo neutro tinha 33 elétrons (3 a menos). Em um átomo neutro o número de elétrons é igual ao de prótons. Logo, o átomo original tinha 33 prótons, ou seja, número atômico 33. Como o número de massa é 75, verifica-se que possui 42 nêutrons (33 + N = 75). 67) E Cátion trivalente: carga 3+. Se o cátion tem 76 elétrons, seu equivalente neutro tem 3 elétrons a mais (79). Seu número atômico também é 79 (em um átomo neutro o número de elétrons é igual ao de prótons). Com 118 nêutrons e 79 prótons, a massa do elemento é 197. 68) 69) 56Y137+2
Quando o cátion é bivalente, significa que tem 2 elétrons a menos que seu correspon-dente neutro, logo, o elemento Y tem 56 prótons (2 a mais que o número de elétrons). Prótons + nêutrons = Número de massa. 56 + 81 = 137 70) NÚMERO DE MASSA NÚMERO ATÔMICO ELEMENTO QUÍMICO PARTÍCULAS DO ÁTOMO Prótons Elétrons Nêutrons 13 15 4 Alumínio Fósforo Berílo 13 15 4 13 15 4 14 16 5 27 31 9 71) Primeiro átomo (20 prótons, 20 nêutrons, 20 elétrons): 20X40 Segundo átomo (20 prótons, 21 nêutrons, 20 elétrons): 20X41 Como os dois átomos têm o mesmo número
de prótons, trata-se do mesmo elemento, sendo, portanto, isótopos. As massas são diferentes, então não são isóbaros.
72) E Ca e Pb são elementos diferentes com núme-ros de prótons, nêutrons e massa diferentes. O cálcio tem dois elétrons a menos que seu correspondente neutro (cátion bivalente). O mesmo ocorre com o chumbo. Logo, a dife-rença entre o número de prótons e o número de elétrons do cálcio (2) é a mesma diferença que ocorre no chumbo. 73) E
Isótopos são elementos que possuem o mesmo número de prótons. O número de nêutrons nos isótopos é diferente, o que gera como consequência números de massa também diferentes. 74) D xMy M3+ Um cátion trivalente tem 3 elétrons a menos que seu correspondente neutro. Logo, o cá-tion M3+ terá x–3 elétrons. 75) 45
01. Correta. Os átomos I e III possuem 35 prótons, portanto, são isótopos. 02. Incorreta. O elemento II tem massa 80 e o átomo IV tem massa 81, portanto, não são isóbaros (mesma massa). 04. Correta. O átomo I tem 45 nêutrons (80-35) e o átomo IV tem também 45 nêutrons (81-46). São, portanto, isótonos (mesmo número de nêutrons).
08. Correta. O átomo 1 tem massa 80 e o átomo II também.
16. Incorreta. II tem 35 prótons e III tem 36 prótons, não sendo isótopos (mesmo número de prótons).
32. Correta. Isoeletrônicos são átomos de mesmo número de elétrons. II tem 36 elétrons e IV também. 76) D Os átomos X e R são isótopos (mesmo número de prótons = 19) e, portanto, pertencem ao mesmo elemento. X e Y são isóbaros (mesmo número de massa = 40). Y e R são isótonos (mesmo número de nêu-trons = 20). 77) C Se o átomo X é isótono de Y, eles possuem o mesmo número de nêutrons. Logo, se X tem 81 nêutrons, Y também terá 81 nêutrons. 78) E Tanto carbono 12 quanto carbono 14 possuem o mesmo número de prótons e, consequente-mente, de elétrons (se estiverem neutros). A diferença entre os dois está na massa (um é 12 e o outro 14). Considerando que o número de prótons é igual e as massas diferentes, conclui-se que o número de nêutrons também é diferente.
79) C
I. Correta. Os elementos X, Z e T possuem o mesmo número de prótons (1), logo, representam o mesmo átomo e devem ser representados pelo mesmo símbolo químico.
II. Correta. Os elementos M e L possuem o mesmo número de prótons (2), logo, representam o mesmo átomo e devem ser representados pelo mesmo símbolo químico.
III. Incorreta. X, Z e T possuem massas diferentes (1, 2 e 3), não sendo isóbaros (mesma massa). M e L têm números di-ferentes de nêutrons (2 e 1), não sendo isótonos.
IV. Incorreta. T e L são isóbaros (mesma massa), porém R possui massa diferente (4). Z, L e R têm números de prótons di-ferentes, não sendo, portanto, isótopos. V. Correta. Os números de nêutrons de X, Z e T são respectivamente 0,1 e 2. 80) A
Para atividades com esse estilo descritivo (problema), é importante fazer o esquema através da representação dos átomos: Bx + 1 n = 23 Ax Cx + 2 22 isótopos isótonos Utilizando B: A = P + N
x + 1 = ZB + 23 Z = 22 + x Z = 22 + x B A isótopos Utilizando A: A = P + N x = 22 + x + nA na = –22 Utilizando C: A = P + N x + 2 = 22 + nC nC = x – 20 Igualando nA e nC (Isótonos) nA = nC –22 = x – 20 x = –2 Substituindo: ZA = 22 – 2 ZA = 20 Esse exercício poderia ser facilmente resol-vido, pois o enunciado fornece para C 22 prótons, que é o número atômico. A única alternativa que possui o número em questão é a alternativa A.
81) Verdadeira. Sódio tem 12 nêutrons (23 - 11) e magnésio também tem 12 nêutrons (24 – 12). Sódio e magnésio são isótonos (mesmo número de nêutrons). Falsa. Átomos que possuem o mesmo núme-ro de prótons são chamados isótopos. Verdadeira. O sódio possui 10 elétrons (cá-tion monovalente – 1 a menos), o magnésio possui 10 elétrons (cátion bivalente – 2 a menos), o oxigênio possui 10 elétrons (ânion bivalente – 2 a mais) e o alumínio possui 10 elétrons (cátion trivalente – 3 a menos). Como os 4 átomos têm 10 elétrons, são considera-dos isoeletrônicos. Verdadeira. O oxigênio possui carga -2, por isso é considerado um íon bivalente. Falsa. Possuem números de prótons diferen-tes. 82) B O número de massa de um isótopo é a soma das quantidades de prótons e nêutrons do átomo desprezando-se a massa dos elétrons. A massa atômica é calculada através da mé-dia ponderada das massas dos isótopos. 83) B Entre carbono 12 e carbono 13 ocorre isoto-pia (mesmo número de prótons). Trata-se do mesmo elemento. Entre K (potássio) e Ar (argônio) ocorre iso-baria (mesmo número de massa, 40). Entre Ca (cálcio) e Ar (argônio) ocorre isoto-nia (mesmo número de nêutrons, 20). 84) E
Para atividades com esse estilo descritivo (problema), é importante fazer o esquema através da representação dos átomos: 17X37
20 nêutrons 20CaA 20 nêutrons (são isótonos)
O número de massa do Ca é a soma dos pró-tons e nêutrons. Logo, 20 + 20 = 40
85) C
Para atividades com esse estilo descritivo (problema), é importante fazer o esquema através da representação dos átomos: X isótopos isóbaros Ca40 20 18Ar36 18X40 22 nêutrons 86) Átomos isótopos são aqueles que possuem mesmo número de prótons. Como os átomos são isótopos, pode-se igualar os números de prótons dos dois: Para X: p = 3a + 32 Para Z: p = 5a – 8 Igualando as duas expressões: 3a + 32 = 5a – 8 40 = 2a a = 20
Substituindo nas representações: 12 . 20 – 5 320 + 32 10 . 20 + 38 5 . 20 – 8 235 92 143 nêutrons 238 92 146 nêutrons 87) Ca2+ 20 41 n = 21 R 18 n = 21 S –2 26 R e S são isoeletrônicos. S tem 18 elétrons (16 + 2). Como R também tem 18 elétrons, conclui-se que seu número atômico é 18 (por ser neutro). 89) o o o A partir dos nêutrons do Ca determinam-se os nêutrons de R. A = P + N A = 18 + 21 A = 39 88) A60 20 40 B 60 25 n = 35 C 61 21 40 isótonos isóbaros Nº de massa de A = 60 (isóbaros) Nº de massa de B = 25 + 35 = 60 Nº de massa de C = 61 (21 + 40) 90) A3+ X31 isoeletrônicos 15 No de elétrons de A : 15 No atômico de A : 18 (O cátion tem 3 a menos que o átomo neu-tro) 91) Se são isóbaros as massas são iguais. Logo: 10x –6 = 9x + 2 x = 8 Substituindo: 74A 23 B 74 30 n = 51 n = 44
92) 123 isótonos 130 45 isótopos isóbaros 123 n = 85 o 93) D Isóbaros são átomos de mesmo número de massa. São isóbaros os átomos II e IV com número de massa 234. 94) D Para se saber o número de elétrons do átomo deve-se ter por base o seu número de prótons. Em átomos neutros o número de prótons é igual ao de elétrons. Num cátion (+), o átomo terá elétrons a menos de forma equivalente à sua carga elétrica e, em ânions (–), o átomo terá elétrons a mais também de forma equi-valente à carga elétrica. O2– : 8 prótons e 10 elétrons (2 a mais) Na+ : 11 prótons e 10 elétrons (1 a menos) A3+ : 13 prótons e 10 elétrons (3 a menos) Esses 3 átomos são isoeletrônicos. 95) C X X2+ 10 elétrons gás nobre20 10 10 elétrons
X tem dois elétrons a mais que seu cátion correspondente X2+. Logo, conclui-se que X
possui 12 elétrons. 96) B
I. Correta. Para saber o número atômico de um elemento a partir da distribuição eletrônica, basta somar os elétrons apre-sentados. 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 5 = 25. II. Incorreta. A última camada de um ele-mento é a camada mais externa, no caso, a camada 4, onde se tem 2 elétrons apenas (4s2). III. Correta. Elétrons desemparelhados (sem par) são elétrons que ocupam sozinhos um orbital. Os 5 elétrons do 3d5 estão
distribuídos nos orbitais da seguinte
forma:
Os elétrons ocu-parão preferencialmente orbitais vazios. Logo, tem-se 5 elétrons desemparelha-dos. IV. Incorreta. A camada de valência de um elemento é a sua última camada, inde-pendente da ordem energética em que as camadas aparecem. Logo, a camada 4 é a mais externa e é a camada de valência. 97) A
Deve-se distribuir os 38 elétrons do Sr na ordem de energia de acordo com o diagrama de Linus Pauling. 1s2 2s2 3s2 4s2 5s2 6s2 7s2 2p6 3p6 4p6 5p6 6p6 3d10 4d10 5d10 6d10 4f14 5f14 A distribuição deve ser feita até que a soma dos elétrons dê o número 38.
98) Seguindo o diagrama de energia de Linus Pauling:
a) 14Si: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
Camada de valência: 4 elétrons. b) 9F–: 1s2 2s2 2p6
*Repare que um elétron a mais foi colo-cado no final da distribuição (ânion de flúor).
Camada de valência: 8 elétrons. c) 30Zn2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10
*Repare que dois elétrons foram retirados (Zn2+). Esses elétrons foram retirados da
camada mais externa (4s2), que deixou de
Camada de valência: 18 elétrons. d) 13A3+: 1s2 2s2 2p6 *Repare que três elétrons foram retirados (A3+). Camada de valência: 8 elétrons. e) 16S2–: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 *Repare que dois elétrons foram adiciona-dos (S2–). Esses elétrons foram adicionados na camada mais externa (3p4). Camada de valência: 8 elétrons. f) 24Cr3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 *Repare que três elétrons foram retirados (Cr3+). Camada de valência: 11 elétrons. g) 37Rb: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 Camada de valência: 1 elétron. 99) Um átomo no estado fundamental é um áto-mo neutro, ou seja, seu número de prótons é igual ao de elétrons. Verdadeira. A simbologia 47Ag108 representa um átomo de prata com 47 prótons, 47 elé-trons, número de massa 108 e 61 nêutrons (108 – 47). Falsa. A distribuição dos 47 elétrons da prata fica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d9. Sua camada de valência (mais externa) é a camada 5 com 2 elétrons (5s2). Verdadeira. Conforme a distribuição eletrô-nica, o subnível 4d possui 9 elétrons. Verdadeira. A última camada (5) possui 2
elétrons.
Falsa. Como o átomo tem 5 camadas (níveis),
os elétrons estão distribuídos em 5 níveis de energia.
100) C
Elétrons desemparelhados (sem par) são elétrons que ocupam sozinhos um orbital. Os 3 elétrons do 3p3
estão distribuídos nos or-bitais da seguinte forma:
Os elé-trons ocuparão preferencialmente orbitais vazios. Logo, tem-se 3 elétrons desempare-lhados. 101) D Se o último nível possui configuração 3s2 3p6, conclui-se que os subníveis anteriores na ordem energética de distribuição já estão totalmente preenchidos: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6. Desta forma, o ânion A2– possui um total de 18 elétrons. Seu correspondente neutro A deve ter dois elétrons a menos (lembre-se que ânions têm elétrons a mais, neste caso, dois a mais). A deve ter 16 elétrons. 102) C Em 2p e 3p têm-se dois orbitais iguais, po- rém em níveis diferentes de energia (segun- do e terceiro níveis). Suas energias e núme-ros quânticos serão diferentes, porém o número de elétrons que cabe em cada orbi-tal é igual (6). 103) 43Tc: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5 Camada de valência: 2 elétrons (5s2). 61Pm: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f5 Camada de valência: 2 elétrons (6s2). 104) C Distribuição do cobalto em seu estado fun-damental (27Co): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 Distribuição do íon cobalto 27Co2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 Observe que dois elétrons foram retirados do subnível 4s. No caso de cátions, retiram-se elétrons da camada de valência. 105) A
Se o subnível mais energético é o 4s1,
podemos concluir que todos os subníveis anteriores na ordem de energia já estão preenchidos.
Logo, a distribuição fica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
4s1.
Total de elétrons: 19.
109) D Nível 1 completo: 1s2 Nível 2 completo: 2s2 2p6 Nível 3: 3s2 3p2 Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 Total de elétrons: 14 Elemento químico: silício. 110) 12 Camada M é a terceira camada de um átomo (de dentro para fora – K, L, M). Subnível 3d com 7 elétrons: 7d 01. Incorreta. O número quântico principal indica a camada ou nível em que se encontra o elétron. Como o enunciado menciona elétrons no subnível 3d, con-clui-se que existem elétrons pelo menos nas camadas 1, 2 e 3, ou seja, números quânticos principais 1, 2 e 3. 02. Incorreta. O número quântico secundá-rio indica o subnível em que se encontra o elétron. O enunciado menciona o sub-nível d, que é representado pelo número quântico 2, porém, para se ter elétrons em subníveis d; é preciso que antes os subníveis s e p sejam preenchidos. 04. Correta. A distribuição de sete elétrons
em subnível d, deve ser feita da seguin-te forma: Os elétrons
ocuparão preferencialmente orbitais vazios. Como 5 dos elétrons serão os primeiros a ocuparem seus orbitais, apresentarão o mesmo número quântico de Spin. 08. Correta. Na representação dos orbitais através do número quântico magnético, o orbital central é representado por 0. Orbitais à esquerda têm número negati-vo progressivo. 0 –1 –2 16. Incorreta. 3d7 Sétimo elétron. Seus números quânticos são: Principal: n = 3 (nível 3) Secundário: l = 2 (subnível d) Magnético: ml = –2 (orbital –2) Spin: s = +1/2. 106) B I. Incorreta. Distribuição de 30 elétrons segundo o diagrama de energia de Linus Pauling: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 A camada de valência é a 4ª camada com 2 elétrons de valência (4s2). II. Correta. Distribuição de 26 elétrons segundo o diagrama de energia de Linus Pauling: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 No subnível 3d existem 6 elétrons. III. Incorreta. Distribuição de 35 elétrons segundo o diagrama de energia de Linus Pauling: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 Os elétrons de valência ficam na última camada (4s2 4p5). VI. Correta. Distribuição de 21 elétrons segundo o diagrama de energia de Linus Pauling: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 Existem 4 camadas e, portanto, 4 níveis de energia. 107) C Distribuição de 17 elétrons do cloro (número atômico 17) segundo o diagrama de energia de Linus Pauling: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Camada de valência: 3s2 3p5 Total de elétrons: 7 108) B Cada orbital pode conter até dois elétrons de Spins opostos.
*Para a UFSC atribui-se ao primeiro elétron que entra no orbital o número de Spin –1/2 e, para o segundo, +1/2. 111) A Principal = 3, secundário = 2, significa: 3d, subnível d: 0 +1 +2 –1 –2 Principal = 2, secundário = 1, significa: 2p Principal = 4, secundário = 3, significa: 4f Principal = 5, secundário = 1, significa: 5p Principal = 6, secundário = 0, significa: 6s O subnível d possui número magnético de -2 até +2. Sendo assim, é impossível na alternativa A o número magnético -3 para o subnível d. 112) 28Ni 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 19K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 32Ge 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2 16S 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 40Zr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2 O elétron mais energético é o último elétron a entrar no orbital na ordem da distribuição eletrô-nica. Ni 3d n = 3 l = 2 ml = 0 23 8 s = +1/2 K 4s n = 4 l = 0 ml = 0 19 1 Ge 4p n = 4 l = 1 ml = 0 32 2 s = –1/2 S 3p n = 3 l = 1 ml = –1 16 4 s = +1/2 Zr 4d n = 4 l = 2 ml = –1 40 2 s = –1/2 s = –1/2 a) 28Ni 3d8 n = 3 = 2 m = 0 s = +1/2 b) 19K 4s1 n = 4 = 0 m = 0 s = –1/2 c) 32Ge 4p2 n = 4 = 1 m = 0 s = –1/2 d) 16S 3p4 n = 3 = 1 m = –1 s = +1/2 e) 40Zr 4d2 n = 4 = 2 m = –1 s = –1/2
113) a) 2p5 Distribuição: 1s2 2s2 2p5 z = 9 b) 3s1 Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s1 z = 11 c) 4d7 Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d7 z = 45 d) 5p3 Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p3 z = 51 114) E O número quântico principal indica o nível de energia (camada) em que o elétron se encontra.
O número quântico secundário indica o
subnível em que o elétron se encontra. O número quântico magnético especifica o orbital em que o elétron se encontra. 115) E Para ocuparem um mesmo orbital, dois elé-trons devem ter "spins" opostos. Os elétrons, ao girarem em torno do próprio eixo, geram um campo eletromagnético. O giro horário gera um tipo de campo oposto ao giro anti-horário. Para que elétrons possam estar próximos, devem gerar campos elétricos contrários (atração de polos opostos). 116) E
De acordo com a regra de Hund, um elé-tron ocupará preferencialmente um orbital vazio. Na alternativa E aparece um elétron ocupando a segunda posição do segundo orbital, sendo que o terceiro orbital ainda está vazio. A distribuição correta seria um elétron em cada orbital. 117) D O elemento de número atômico 8 é o oxi-gênio, um calcogênio (família VIA). O elemento de número atômico 11 é o sódio, um metal alcalino (família IA). O elemento de número atômico 17 é o cloro, um halogênio (família VIIA). 118) B
A partir de uma distribuição eletrônica, pode-se somar os elétrons e descobrir o número atômico do átomo.
Z = 33 Busca-se na tabela periódica a posi-ção do elemento. 33As
O arsênio encontra-se no quarto período e pertence à família VA. É um elemento representativo (família A).
119) E
Estado de agregação refere-se ao estado físico do elemento (sólido, líquido ou ga-soso). Cloro: gasoso Mercúrio: líquido Iodo: sólido Magnésio: sólido Argônio: gasoso Enxofre: sólido 120) O elemento do quinto período e da família VIIA é o elemento iodo, de número atômico 53, número de massa 127, subnível mais energético p, camada de valência 5, sendo ainda um elemento representativo. Distribuição do iodo: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5 a) 53 b) 127 c) p d) 5 e) representativo 121) a) 5p3 Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p3 z = 51 51Sb → anti-mônio b) 2s2 Distribuição: 1s2 2s2 z = 4 4Be → berí-lio c) 5d4 Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d4 z = 74 74W → tungstênio d) 5f4 Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f4 z = 92 92U → urânio e) 4d9 Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d9 z = 47 47Ag → prata f) 6s1 Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 z = 55 55Cs → césio 122) Falsa. O Fe fica localizado na região das
famílias B, sendo, portanto, um metal de transição.
Falsa. Distribuição do íon 26Fe3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3. Possui 11 elétrons na camada de valência. Verdadeira. O tamanho do átomo (raio atô-mico) aumenta da direita para a esquerda em um mesmo período. Como o cálcio está mais à esquerda, deve ter raio maior que o ferro. Além disso, o cátion do ferro tem 3 elétrons a menos, enquanto que o do cálcio tem apenas dois a menos. Cada elétron retirado permite que a eletrosfera encolha ainda mais. Conclui-se que o raio atômico do cálcio é maior.
Verdadeira. A família IIA é conhecida como
família dos metais alcalino terrosos. Verdadeira. Distribuição do 26Fe: 1s2 2s2
2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 Subnível mais energético
3d6. O ferro está no quarto período (linha)
da tabela.
123) Elemento X. z = 38 Sr – estrôncio Elemento Y. z = 40 Zr – zircônio
Verdadeira. São elementos do quinto
pe-ríodo.
Falsa. X está na família IIA, sendo um metal
alcalino terroso (representativo).
Verdadeira. Y está na família B
(transi-ção). Verdadeira. X família IIA, Y família B. Falsa. Possuem, respectivamente, números atômicos 38 e 40. 124) C O potencial de ionização representa a ener-gia necessária para "arrancar" um elétron de um átomo. No caso de metais de transição, este valor é baixo, todavia isto gera uma reatividade grande, uma vez que perdem facilmente seus elétrons tornando-se reati-vos. Elementos de transição interna são os lanta-nídeos e actinídeos, que se encontram mais abaixo, separados da tabela periódica. Os 3 metais apresentados são de transição
e, como metais, perdem facilmente seus elétrons, virando cátions. Os metais formam cátions e não ânions e são bons condutores de eletricidade estando em temperatura ambiente no estado sólido. 125) 94 Elementos que são metais: chumbo, cobre, sódio, potássio, estanho. 126) 1 – 25Mn Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 a) 3d5 b) metal c) VIIB d) transição externa e) 4º f) 2e– – 4 com 2 elétrons g) manganês Nível e subnível mais energético: 3d5 Classificação: metal Família: VIIB Classificação: transição externa Período: 4 Camada de valência: 4 com 2 elétrons Nome: manganês 2 – a) 4p3 b) semimetal c) VA d) representativo e) 4º f) 5e– g) arsênio 33As Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3 Nível e subnível mais energético: 4p3 Classificação: semimetal Família: VA Classificação: representativo Período: 4 Camada de valência: 4 com 5 elétrons Nome: arsênio 3 – a) 3p1 b) metal c) IIIA d) representativo e) 3º f) 3e– g) alumínio 13Al Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Nível e subnível mais energético: 3p1 Classificação: metal
Família: IIIA Classificação: representativo Período: 3 Camada de valência: 3 com 3 elétrons Nome: alumínio 4 – a) 5f4 b) metal c) IIIB d) transição interna e) 7º f) 2e– g) urânio 33As Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3 Nível e subnível mais energético: 4p3 Classificação: semimetal Família: 5A Classificação: representativo Período: IV Camada de valência: 4 com 5 elétrons Nome: arsênio 92U Distribuição: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f4 Nível e subnível mais energético: 5f4 Classificação: metal Família: IIIB Classificação: transição interna Período: 7 Camada de valência: 7 com 2 elétrons Nome: urânio 127) B O componente básico de um organismo vivo é o carbono. As cinzas que resultam de uma incineração são compostas basicamente pelo elemento carbono. 128) E Dos elementos cromo, cobre e arsênio, ape-nas o arsênio não é metal, sendo semimetal. O número de elétrons desses elementos em seus estados neutros é diferente. Os metais formam cátions, todavia, essa não é uma característica do arsênio. Os 4 elementos pertencem ao quarto período da tabela periódica e, portanto, possuem o mesmo número de níveis energéticos (camadas – 4). 129) a) Elementos sólidos: Li, Au e S. b) Elementos líquidos: Hg e Br. c) Elementos gasosos: C. d) Maior elemento: Au (dos elementos apre-sentados, é o que possui maior número de camadas). e) Maior caráter ametálico: Cℓ (o cloro é um não metal da família VIIA). f) Bons condutores de corrente elétrica: Li, Au e Hg (os metais). g) Menor ponto de fusão e ebulição: Cℓ, S e Br (valores tabelados).
h) Tendência a formar ânions: Cℓ, S e Br (elementos muito eletronegativos). 130) a) Mais eletronegativo: Cℓ (fica mais à direita
e acima na tabela periódica).
b) Maior raio atômico: Po (raio atômico aumenta de cima para baixo e da direita para a esquerda).
c) Mais eletropositivo: Na (funciona ao contrário da eletronegatividade, ou seja, elementos mais à esquerda)
d) Menor caráter metálico: Cℓ (o cloro é um não metal da família VIIA).
e) Maior tendência a formar cátions: Na (quanto maior o caráter metálico, maior a tendência de formar cátions).
131) B
Os elementos que vêm após o urânio na ordem da tabela periódica (transurânicos) são todos artificiais, todavia, o urânio não é um elemento artificial e sim natural. O urânio como um actinídeo é um elemento
de transição interna e sua distribuição é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f4, tendo símbolo U e
número atômico 92.
De acordo com o texto, um quilo de urânio pode fornecer tanta energia quanto 1360 toneladas de carvão.
Esse metal não sofre combustão instantânea e é radioativo, embora seja natural.
132) A
Verdadeira. Em um grupo (família), o au-mento do número atômico acompanha o aumento no número de camadas, ou seja, o elemento fica maior.
Falsa. O raio atômico aumenta de cima para
que a eletronegatividade aumenta de baixo para cima e da esquerda para a direita. Verdadeira. O potencial de ionização
aumenta de baixo para cima na tabela, en-quanto que o número atômico aumenta de cima para baixo.
Falsa. O número atômico no período
au-menta da esquerda para a direita, da mesma forma que a afinidade eletrônica.
133) E
O elemento selênio é um semimetal que se encontra no quarto período da tabela periódica, possui um caráter não metálico predominante e tendência a formar íons de carga negativa. Outros calcogênios são mais reativos que o selênio e seu ânion é maior que o átomo neutro, pois quando recebe elétron a eletrosfera aumenta.
134) B
A correta interpretação do texto permite verificar que a introdução do fole (tecno-logia para a época), permitia um aumento na temperatura de queima, fator necessário para extrair e moldar o ferro, que possui ponto de fusão mais elevado. 135) B Falsa. Alumínio é um metal representativo (família A), enquanto que o cobre é metal de transição (família B). Falsa. Metais são eletropositivos e não ele-tronegativos. Verdadeira. Os metais ionizam facilmente formando íons positivos. Verdadeira. Distribuição do cobre: 1s2 2s2
2p6 3s2 3p6 4s2 3d9, tendo seu elétron de
diferenciação (último elétron na ordem de energia) no subnível d. 136) C Verdadeira. Os elementos da família IA são chamados de metais alcalinos. Verdadeira. Em uma família, o crescimento
do número atômico ocorre de cima para baixo, da mesma forma que o tamanho do átomo (aumenta).
Falsa. O potencial de ionização aumenta em
uma família de baixo para cima, ao contrário do número atômico.
Verdadeira. O caráter metálico aumenta
de cima para baixo, da mesma forma que o número atômico.
137) C
O efeito fotoelétrico está diretamente asso-ciado ao potencial de ionização do metal. Quanto menor o potencial de ionização, menor será a energia necessária para pro-mover a retirada do elétron em particular, e, consequentemente, mais fácil ocorrerá o efeito fotoelétrico. Como a energia de ionização aumenta de baixo para cima, dos elementos propostos o césio é o que possui menor energia de ionização. 138) B Elemento A: sódio (11Na) Elemento B: oxigênio (8O) Elemento C: cálcio (20Ca) Elemento D: argônio (18Ar) Elemento E: cloro (17C) O elemento C é um metal alcalino terroso e o elemento B é um calcogênio.
O elemento E é um halogênio (família VIIA).
O elemento B é um calcogênio (família VIA). O elemento A é um metal alcalino (família IA). 139) C A energia necessária para retirar um elétron de um elemento químico aumenta a cada elétron retirado. Sendo assim, a primeira energia de ionização será menor que a se-gunda e assim sucessivamente.
