NDICE
01-
tomo........................................................................................................................02
02- Texto: Estrutura
Atmica..........................................................................................02
03- Chave de
Correo....................................................................................................06
06- Texto:
ons.................................................................................................................07
07 -Texto: Elementos
Qumicos......................................................................................08
08- Texto: Istopos, Isbaros e
Istonos.........................................................................12
09- A
Eletrosfera.............................................................................................................14
10- Matria Substncia e
Mistura....................................................................................24
11- Texto: Substncia As Vrias Qualidades da
Matria.............................................26 12- Texto:
Substncias x
Misturas...................................................................................33
13- Texto: Misturas Homogneas e Heterogneas- Fases de um
sistema.......................36 14- Tabela
Peridica........................................................................................................42
15- As Propriedades Peridicas dos
Elementos..............................................................52
16-
Valncia.....................................................................................................................63
17- Texto: Ligaes Inicas Busca de Equilbrio entre Metais e
Ametais...................67 18- Ligao Covalente
Normal........................................................................................73
19- Texto: Ligao Covalente Dativa e Ligaes Covalentes Polar e
Apolar................78 20- Auto-Avaliao Mdulo
02....................................................................................86
21- Funes Inorgnicas: Bases, xidos, cidos e
Sais.................................................93 22-Texto:
Bases ou Hidrxidos - OH- ligado a
Ction...................................................96 23-
Texto:xidosCompostos Binrios de oxignio
eletronegativo............................ 102 24- Funo xido
.........................................................................................................105
25- cidos Compostos de Hidrognio
Eletropositivo................................................107
26- Texto: Sais a Neutralizao de cidos e
Bases..................................................... .117 27-
cidos
Carboxlicos................................................................................................132
28- Nomenclatura Usual: Um
Costume........................................................................134
29-
Bibliografia..............................................................................................................137
TOMO 1
Nestas atividades de ensino, voc vai ler textos e resolver
exerccios que lhe permitiro atingir os seguintes objetivos: 1
CARACTERIZAR TOMO: CONCEITO, PARTCULAS FUNDAMENTAIS, LOCALIZAO,
CARGA ELTRICA, MASSA E SMBOLO DESSAS PARTCULAS. 2 CARACTERIZAR ON:
CONCEITO E TIPOS. 3 DISTINGUIR NMERO ATMICO (Z) E NMERO DE MASSA
(A) E OS DIVERSOS ELEMENTOS QUMICOS. 4 CARACTERIZAR ISTOPOS,
ISBAROS E ISTONOS.
1
TEXTO: A ESTRUTURA ATMICA
Conceito Sabemos que tudo que nos rodeia e ocupa lugar no espao
matria. Mas de que constituda a matria? Filsofos gregos, no sculo V
antes de Cristo, admitiam, intuitivamente, que a matria seria
constituda de partculas indivisveis, a que chamaram de tomo.
Somente por volta de 1803 apareceu uma teoria, com bases
experimentais, que comprovou a existncia do tomo: a teoria atmica
de John Dalton. Verificou-se, enfim, que o tomo o componente de
toda a matria: a Terra o Universo, todos os seres vivos so
constitudos de tomos. . TOMO A UNIDADE FUNDAMENTAL DA MATRIA Depois
de Dalton, outras teorias ou modelos surgiram, aprofundando o
conhecimento sobre o tomo. O modelo atualmente aceito chamado tomo
nuclear. Partculas constituintes do tomo O modelo nuclear admite
que o tomo formado por uma regio central extremamente pequena, o
ncleo, em torno do qual giram diminutas partculas, constituindo uma
outra regio, a eletrosfera. Porm o tomo no macio: a maior parte
dele composta por espaos vazios, ou seja, o tomo descontnuo. O
ncleo contm basicamente dois tipos de partculas: os prtons e os
nutrons. Os prtons tm massa aproximadamente igual massa do nutron:
cerca de 0,000 000 000 000 000 000 000 001 670 gramas. uma grandeza
to pequena que se convencionou represent-la por 1. A eletrosfera
contm apenas eltrons. Verificou-se, experimentalmente, que a massa
dos eltrons 1.836 vezes menor que a dos prtons; por isso
considerado como partcula de massa desprezvel, representada por 0.
Ento: PARTCULAS MASSA PRTON 1 NUTRON 1 ELTRON DESPREZIVEL ou 0
Assim, o tomo no indivisvel como se supunha: compe-se de vrias
2
partculas e pode ser quebrado, como acontece nas exploses
atmicas. Veja a figura a seguir representando um tomo de hlio, que
possui 4 partculas no ncleo: 2 prtons (p+) e 2 nutrons (n). Na
eletrosfera esto 2 eltrons (e -), que giram em torno do ncleo a tal
velocidade que no se pode determinar exatamente as suas posies. p+
n p+ Observao: Em 1914, o fsico Niels Bohr comparou o movimento dos
eltrons com o dos planetas ao redor do Sol. Os eltrons estariam em
rbitas fixas como os planetas. Hoje, acredita-se que o movimento
dos eltrons seja como o das abelhas ao redor da colmia: ora
estariam prximos, ora estariam mais afastados, formando uma espcie
de nuvem eletrnica ao redor do ncleo. A velocidade dos eltrons to
grande que impossvel determinar simultaneamente sua posio e sua
quantidade de movimento (Princpio da Incerteza de Heisenberg). Por
isso, dissemos antes que os eltrons estariam em algum lugar ao
redor do ncleo. TODOS OS PRTONS SO IGUAIS, TODOS OS ELTRONS SO
IGUAIS E TODOS OS NUTRONS SO IGUAIS. O QUE TORNA UM TOMO DIFERENTE
DO OUTRO A QUANTIDADE DESTAS PARTCULAS EM CADA TOMO. Carga eltrica
das partculas Os eltrons giram ao redor do ncleo, e isto significa
que existe uma fora que atrai os eltrons para o ncleo. Essa fora
vem das cargas eltricas que as partculas atmicas possuem: PRTON
CARGA POSITIVA (+1) ELTRON CARGA NEGATIVA (-1) NUTRON CARGA NULA
(0) O ncleo, sendo positivo, devido presena dos prtons, atrai os
eltrons (carga negativa) que esto na eletrosfera. No entanto, o
tomo isolado um sistema eletricamente neutro, porque o nmero de
cargas positivas igual ao nmero de cargas negativas. NO TOMO
ELETRICAMENTE NEUTRO, O NMERO DE PRTONS IGUAL AO NMERO DE ELTRONS,
O NMERO DE NUTRONS (PARTCULAS NEUTRAS) NO INFLUI NESSE ASPECTO, O
NMERO DE NUTRONS NO NCLEO PODE SER MENOR OU MAIOR QUE O DE PRTONS.
n
Smbolo das partculas As partculas atmicas so simbolizadas por
sua letra inicial minsculas, antecedida de 3
dois ndices: o ndice do alto indica a massa da partcula; o ndice
de baixo indica sua carga. Assim: Prton nutron eltron 1 1 0 0n + p
e Vamos resumir as caractersticas das partculas na tabela seguinte,
para voc ter uma viso global do que dissemos at agora: PARTCULAS
LOCALIZAO Prton Ncleo Nutron Eltron Ncleo Eletrosfera CARGA +1 0 -1
MASSA 1 1 desprezvel SMBOLO 1 + p1 0 0
n
e
O dimetro do tomo de aproximadamente 0,000 000 03 cm. to pequeno
que, se cada ser humano fosse do tamanho de um tomo, toda populao
mundial caberia na cabea de um alfinete. E os ncleos atmicos, ento,
so bem menores: medem geralmente cerca de 0,000 000 000 000 1 cm.
Por exemplo: se tomssemos o maracan como modelo do tomo,
conservando a escala, o ncleo seria do tamanho de um pulga. Como j
dissemos, entre o ncleo e os eltrons no existe nada, s um grande
vazio. Se fosse possvel pegar todos os tomos da terra e
comprimi-los, de modo que os eltrons se juntassem ao ncleo,
caberiam todos num dedal de costureira. Devido a essas dimenses to
pequenas, o tomo invisvel, mesmo ao microscpio eletrnico, mas os
cientistas dispem de mtodos capazes de permitir a construo de
modelos dele, baseados em dados experimentais. 1 EXERCCIOS VOC,
ESTAR PREPARADO PARA RESOLVER OS EXERCCIOS SE, APS O ESTUDO DO
TEXTO, SOUBER: O QUE TOMO. QUAIS AS CARACTERSTICAS DO TOMO. QUAIS
AS PARTCULAS FUNDAMENTAIS DO TOMO. QUAL A, LOCALIZAO, A CARGA
ELETRICA, A MASSA E O SMBOLO DAS PARTCULAS SUBATMICAS. QUAL A RELAO
ENTRE O NMERO DE PRTONS E ELTRONS NO TOMO ELETRICAMENTE NEUTRO.
CASO TENHA DVIDAS, REESTUDE A PARTE DO TEXTO QUE TRATA DO
ASSUNTO, QUANDO SE SENTIR SEGURO, PROSSIGA.
I ESCREVA, NOS PARNTESES, V (VERDADEIRA) OU F (FALSA).CORRIJA,
4
EM SEGUIDA, AS ALTERNATIVAS FALSAS. . 1. ( ) tomo uma poro de
matria.
______________________________________________________________ 2. (
3. ( ) O tomo indivisvel.
______________________________________________________________ ) Os
tomos compem-se de trs partculas fundamentais: prtons, nutrons e
eltrons.
______________________________________________________________ ) O
tomo tem forma esfrica compacta.
______________________________________________________________ ) Os
tomos so diferentes porque seus prtons, nutrons e eltrons so
diferentes.
______________________________________________________________ ) No
ncleo de cada tomo, exceto no de hidrognio, h sempre prtons e
nutrons.
______________________________________________________________ ) A
partcula atmica que tem carga positiva o eltron.
______________________________________________________________ ) A
partcula que se localiza na eletrosfera o prton.
______________________________________________________________ ) A
partcula simbolizada por 0 n representa um nutron.
______________________________________________________________ ) O
numero de nutrons de um tomo sempre igual ao nmero de eltrons.
______________________________________________________________1
4. ( 5. (
6. (
7. ( 8. (
9. (
10. (
II ASSINALE, COM UM X, NOS PARNTESES, A(S) ALTERNATIVA(S)
CORRETA(S). 1. Um tomo eletricamente neutro quando a. ( ) no de
prtons = no de nutrons. b. ( ) no de prtons = no de eltrons. c. ( )
no de eltrons = no de nutrons. d. ( ) no de nutrons > no de
prtons e eltrons. 2. Tendo-se o seguinte tomo, teremos em algum
lugar a nuvem eletrnica. a. ( ) 3 eltrons. p+ n b. ( ) 2 eltrons. n
c. ( ) 6 eltrons. n p+ + d. ( ) Nenhuma das respostas anteriores. p
n III ASSOCIE AS COLUNAS ESCREVENDO, NOS PARNTESES, A LETRA 5 n n
n
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
ADEQUADA, ATENO, POIS A MESMA CLASSIFICAO PODE SE REFERIR A DUAS
PARTCULAS. ( ) carga (1+) ( A ) Prton ( ) carga (1- ) ( ) carga 0 (
B ) Eltron ( ) massa 1 ( ) massa desprezvel ( C ) Nutron ( ) no
ncleo ( ) na eletrosfera 1 ( ) smbolo 0 n
9. ( ) smbolo 0 e 10. ( ) smbolo +1 p IV COMPLETE AS LINHAS EM
BRANCO, COLOCANDO O NMERO DE PRTONS OU DE ELTRONS. 1. tomo de ncleo
8 nutrons 2. tomo de ncleo 61 nutrons oxignio __ prtons prata 47
prtons eletrosfera: 8 eltrons eletrosfera: ___eltrons 3. tomo de
ferro ncleo 30 nutrons __ prtons eletrosfera: 26 eltrons 4. tomo de
ncleo 20 nutrons clcio __ prtons eletrosfera: 20 eltrons
1
CHAVE DE CORREO tomo a menor parte da matria que apresenta todas
as propriedades de um elemento qumico. O tomo compe-se de vrias
partculas subatmicas e pode ser desintegrado, como acontece nas
exploses atmicas. Apesar de o tomo ser composto por vrias
partculas, os prtons, eltrons e nutrons so as fundamentais. Os
tomos apresentam grandes vazios, pois o dimetro do ncleo um
centsimo de milsimo menor que o do tomo. Os tomos so diferentes
porque o nmero das partculas que apresentam diferente (na verdade
so os prtons que tornam os tomos diferentes, como veremos mais
tarde). Existe um tomo de hidrognio que apresenta no ncleo apenas o
prton; no tem nutron. Esse hidrognio chama-se prtio. A partcula
atmica que tem carga positiva o prton; o eltron tem carga negativa.
A partcula localizada na eletrosfera o eltron; o prton localiza-se
no ncleo. Esta verdadeira porque sabemos que o nutron tem carga 0 e
massa 1. O nmero de prtons de um tomo eletricamente neutro sempre
igual ao nmero de eltrons. 6
I 1. ( F ) 2. ( F ) 3. ( V ) 4. ( F ) 5. ( F ) 6. ( V ) 7. ( F )
8. ( F ) 9. ( V ) 10. ( F )
II 1. b. ( X ) no de prtons = no de eltrons. 2. a. ( X ) 3
eltrons. III A seqncia : 1. (A); 2. (B); 3. (C); 4. (A, C); (B); 8.
(C); 9. (B); 10. (A). IV 1. 8 prtons 1 2. 47 eltrons 3. 26 prtons
5. (B); 6. (A, C); 7.
4. 20 prtons
TEXTO: ONS
Conceito Sabemos que, quando um ncleo atrai um nmero de eltrons
exatamente igual ao seu nmero de prtons, forma-se um tomo
eletricamente neutro. No entanto, pode-se remover ou acrescentar
eltrons a um tomo neutro, formando-se um tomo carregado
eletricamente, chamado on. ON UM TOMO CARREGADO ELETRICAMENTE, POR
PERDA OU GANHO DE ELTRONS. Tipos de ons Quando removemos eltrons de
um tomo neutro, o on resultante ter carga positiva, porque o nmero
de prtons torna-se maior que o de eltrons. O on positivo recebe o
nome de ction. Podemos dizer que a atrao entre o eltron e o ncleo
como uma tira de elstico esticada, ligando as duas partculas;
pode-se esticar tanto a tira de elstico que ela acaba por
arrebentar, libertando as duas partculas. Isto se d custa de
energia, ou seja, um agente externo que exerce uma fora sobre o
eltron para arranc-lo do tomo neutro. Alguns tomos neutros podem
ganha eltrons, formando ons negativos, os nions. Essa transformao
no requer energia; ao contrrio, libera energia. Em resumo: ON: TOMO
ELETRICAMENTE CARREGADO. TIPOS: CTION ON QUE PERDEU ELTRONS E FICOU
COM MAIOR NMERO DE PRTONS QUE DE ELTRONS; EXIGE ENERGIA PARA QUE
HAJA PERDA DE ELTRONS. NION ON QUE RECEBEU ELTRONS E FICOU COM
MAIOR NMERO DE ELTRONS QUE DE PRTONS; LIBERA ENERGIA PARA A AQUISIO
DE ELTRONS.
7
2
EXERCCIO FAA OS EXRCICIOS, PARA RESOLV-LOS, VOCE PRECISA SABER:
O QUE ON. QUAL A CONDIO PARA QUE O TOMO SE TORNE UM CTION OU UM
NION.
EM CASO DE DVIDA, VOLTE SEMPRE A LER O TEXTO. I COMPLETE AS
LACUNAS, DE MODO QUE AS AFIRMATIVAS SE TORNEM VERDADEIRAS. 1. O
tomo eletricamente carregado chama-se ______________. 2. O on pode
ter carga eltrica positiva ou negativa. O on tem carga eltrica
positiva quando seu nmero de eltrons ______________ que o nmero de
prtons. O on tem carga negativa quando o nmero _____________ menor
que o de _____________. 3. O on de carga positiva chama-se
______________. 4. O on de carga negativa chama-se ______________.
5. Para que o tomo ceda alguns de seus eltrons, tornando-se um
___________, necessrio fornecer-lhe ______________. 6. Para que o
tomo receba eltrons, tornando-se um _______________, necessrio que
ele _____________ energia. 7. O ______________ tem igual nmero de
prtons e eltrons; o ____________ tem o nmero de prtons maior ou
menor que o nmero de eltrons. 2 CHAVE DE CORREO 4. nion; 5. ction
/
I - 1. on; 2. menor / prtons / eltrons; 3. ction; energia; 6.
nion / libere; 7. tomo / on. 3 TEXTO: ELEMENTOS QUMICOS
Nmero atmico (Z) Nmero atmico a quantidade de prtons que um tomo
possui. Cada um dos tomos existentes possui um nmero caracterstico
de prtons; no h dois tomos com a mesma quantidade destas partculas.
O NMERO DE PRTONS QUE CADA TOMO TEM CHAMADO NMERO ATMICO (SMBOLO
Z). Z = p+ , ONDE: NMERO DE PRTONS = p+ NMERO ATMICO = Z
Observe os exemplos: 8
* O tomo de hlio tem 2 prtons no ncleo. Logo, o seu nmero atmico
2. p+ = 2 Z = 2 * O tomo de flor tem 9 prtons no ncleo. Logo, o seu
nmero atmico 9. p+ = 9 Z = 9 Nmero de massa atmica (A) Este um
conceito relacionado com a massa do tomo. Sabemos que, das trs
partculas fundamentais do tomo, o eltron possui massa desprezvel.
Portanto: O NMERO DE MASSA DE UM TOMO DADO PELA SOMA DO NMERO DE
PRTONS E NUTRONS EXISTENTES NO NCLEO (SMBOLO A). OU NMERO DE
NUTRONS = n + A = p + n , ONDE NMERO DE PRTONS = p+ NMERO DE MASSA
= A Observe os exemplos: * O tomo de sdio tem 11 prtons e 12
nutrons no ncleo. Logo, o seu nmero de massa 23. p+ = 11 e n = 12 A
= 11 + 12 A = 23 * O tomo de oxignio tem 8 prtons e 8 nutrons no
ncleo. Logo, o seu nmero de massa 16. p+ = 8 e n = 8 A=8+8 A = 16
Assim, no se esquea: NMERO ATMICO (Z) = NMERO DE PRTONS (p+). NMERO
DE MASSA (A) = NMERO DE PRTONS (p+) + NMERO DE NUTRONS (n).
Elemento qumico: conceito Elemento qumico o conjunto de tomos de um
mesmo tipo, que apresentam o mesmo nmero atmico. Todos os tomos de
hidrognio, por exemplo, tm o nmero atmico igual a 1. O conjunto de
tomos de hidrognio forma, portanto, o elemento qumico hidrognio. Da
mesma maneira, o elemento qumico oxignio formado por todos os tomos
que tm nmero atmico igual a 8. Existem mais de 100 elementos
qumicos, os quais se combinam para a formao de tudo o que existe na
natureza - e a diferena entre esses elementos o seu nmero de
prtons. ELEMENTO QUMICO UM CONJUNTO DE TOMOS DE IGUAL NMERO ATMICO.
9
Nome e smbolo dos elementos Cada elemento qumico tem um nome e
um smbolo. O smbolo geralmente tirado do nome do elemento em latim,
obedecendo a seguinte regra: a primeira letra sempre com a inicial
maiscula do nome do elemento; a segunda letra, se houver, ser
minscula (isso evita que dois elementos cujos nomes comecem com a
mesma letra tenham o mesmo smbolo). Veja alguns exemplos: 1 Nome em
portugus Origem do nome Smbolos Hidrognio Hydrogenum (latim) H
Potssio Kalium (latim) K Cloro Chlorus (grego) Cl Enxofre Sulfur
(latim) S Cromo Chroma (grego) Cr Sdio Natrium (latim) Na Mercrio
Hydrargyrium (latim) Hg O elemento qumico pode ser representado
tambm pela indicao do seu nmero atmico e do seu nmero de massa. O
nmero atmico deve ser escrito esquerda e um pouco abaixo do smbolo,
e o nmero de massa esquerda e um pouco acima, ou ento direita e um
pouco acima. Assim: Este smbolo representa um tomo 238 238 de urnio
(U), que tem nmero ou 92U 92 U atmico (Z) 92 e nmero de massa (A)
238. Por esta representao, podemos determinar quantos prtons,
eltrons e nutrons os tomos dos elementos possuem. Veja: * prtons:
92 ( o nmero atmico)238 92
U
* eltrons: 92 (pois o nmero de prtons sempre igual ao de
eltrons, no tomo neutro) * nutrons: 238 92 = 146 (se Z + n = A,
ento n = A Z) ELEMENTO QUMICO TOMOS COM MESMO Z Z = NMERO ATMICO Z
= p+ p+ = NMERO DE PRTONS A = NMERO DE MASSA A=Z+n n = NMERO DE
NUTRONS n = A Z e- = NMERO DE ELETRONS e- = p+ = Z (NO TOMO
NEUTRO)
NO SE ESQUEA:
_________________________1 Ao final destas atividades,
apresentamos-lhe um quadro contendo todos os elementos qumicos,
seus smbolos e nmeros atnmicos, por ordem alfabtica. Voc poder
consult-lo para se familiarizar com os elementos, mas no precisa
decor-los 10
3
EXERCCIOS PARA RESOLVER OS EXERCICOS VOC DEVE SABER: O QUE SO
NMERO ATMICO E NMERO DE MASSA E COMO CALCUL-LOS. O QUE ELEMENTO
QUMICO E COMO SIMBOLIZ-LO.
SE VOC TIVER ALGUMA DVIDA, DURANTE OU APS A REALIZAO DOS
EXERCICIOS, RELEIA O TEXTO. I DETERMINE NMERO DE PARTCULA DOS TOMOS
REPRESENTADOS A SEGUIR. e- : ____ e- : ____ e- : ____ 1.19
F 9
p+: ____ n : ____
2.
31 15
P p+: ____ n : ____
3.
50 35
Br
p+: ____ n : ____
II ASSINALE, COM UM X, NOS PARNTESES, A NICA ALTERNATIVA
CORRETA. 1. Elemento qumico o conjunto de tomos com o mesmo nmero
de: a. ( ) prtons. b. ( ) eltrons. c. ( ) massa. d. ( ) nutrons. 2.
A diferena entre o nmero de massa de um tomo e seu nmero atmico
resulta no nmero de: a. ( ) prtons. b. ( ) eltrons. c. ( ) nutrons.
d. ( ) prtons e nutrons. III FAA O QUE SE PEDE. 1. Complete a
representao dos elementos a seguir com base nos dados apresentados.
a. b.40 ____
K, sendo n = 21
c. d.
___ 9
F, sendo n = p+ + 1 Mn, sendo e- = 25
___ 17
Cl, sendo n = 18
55 ___
2. Com base nos smbolos abaixo, identifique os que se referem ao
mesmo elemento qumico.40 20
K
20 9
Y
40 19
V
42 20
W
44 20
K
So do mesmo elemento___________
3
CHAVE DE CORREO I 1. 9 p+, 9 e-, 10 n; 2. 12 p+, 15 e-, 16 n; 3.
35 p+, 35e-, 45 n. Dado o smbolo de um elemento, com indicao do
nmero de massa e do nmero atmico, podemos determinar a quantidade
de prtons, eltrons e nutrons. Assim: 80 A = Z + n; portanto n = A Z
= 80 35 = 45 35 Br Z = nmero de prtons = nmero de eltrons II 1. a.
(X) prtons 2. c. (X) nutrons. 11
III 1. a. 19 K;
40
b. 17 Cl;40
35
c. 9 F;42 44
19
d. 25 Mg.
55
2. So do mesmo elemento 20 K, 20 W, 20 K. So do mesmo elemento
os tomos que tm o mesmo nmero atmico (ndice inferior). 4 TEXTO:
ISTOPOS, ISBAROS E ISTONOS Nem sempre os tomos de um mesmo elemento
qumico tm o mesmo nmero de massa. Esse fenmeno de ocorrncia de
tomos do mesmo elemento com nmeros de massa diferentes recebe o
nome de isotopia, e tais tomos so chamados istopos. O elemento
carbono, por exemplo, formado por trs istopos: o carbono-12, o
carbono-13 e o carbono-14. C 6C 6C Z=6 Z=6 Z=6 p+ = 6 p+ = 6 p+ = 6
A = 12 A = 13 A = 14 n= 6 n=7 n=8 Veja outro exemplo: o prtio, o
deutrio e o trtio so istopos do mesmo elemento qumico, o hidrognio.
Prtio Deutrio Trtio 1 2 3 1H 1H 1H Z =1 Z =1 Z =1 + + p =1 p =1 p+
=1 A=1 A =2 A=3 n=0 n=1 n=2 Mais istopos: 8 O,35 17 16 17 8 37 17
12 6 13 14
O, Cl
18 8
O
(oxignio-16, oxignio-17, oxignio-18)
Cl,
(Cloro-35, cloro-37)
ISTOPOS SO TOMOS DO MESMO ELEMENTO QUMICO (MESMO NMERO ATMICO),
MAS NMEROS DE MASSA DIFERENTES. ISTOPOS: Z IGUAL, A DIFERENTE.
tomos de elementos qumicos diferentes podem eventualmente ter o
mesmo nmero de massa. Esse fenmeno recebe o nome de isobaria, e os
tomos em questo so denominados isbaros. O potssio-40, por exemplo,
isbaro do clcio-40. 40 40 19 K 20 Ca Z =19 Z =20 P+ = 19 p+ = 20 A
= 40 A = 40 n = 21 n = 20 14 14 O mesmo acontece com o 6 C
(carbono-14) e o 7 N (nitrognio-14). 12
ISBAROS SO TOMOS DE DIFERENTES ELEMENTOS QUMICOS, PORTANTO,
APRESENTAM DIFERENTES NMEROS ATMICOS, MAS MESMO NMERO DE MASSA.
ISBAROS : A IGUAL, Z DIFERENTE. tomos de elementos qumicos
diferentes podem eventualmente ter o mesmo nmero de nutrons. Esse
fenmeno recebe o nome de isotonia, e os tomos em questo so
denominados istonos. O trtio, por exemplo, istono do hlio-4. 3 4 1H
2 He Z=1 Z=2 p+ = 1 p+ = 2 A=3 A=4 n=2 n=2 Mais istonos:19 9 58
27
F (flor-19) e o 10 Ne (nenio-20 Co (cobalto-58) e o 28 Ni
(nquel-59)59
20
ISTONOS SO TOMOS DE DIFERENTES ELEMENTOS QUMICOS. PORTANTO,
APRESENTAM DIFERENTES NMEROS TOMICOS, DIFERENTES NMEROS DE MASSA,
MAS MESMO NMERO DE NUTRONS. ISTONOS: n IGUAL, A E Z DIFERENTES.
4
EXERCCIOS
VOC ESTAR PREPARADO PARA RESOLVER OS EXERCCIOS, SE SOUBER: O QUE
SO ISTOPOS, ISBAROS E ISTONOS. SE ESTIVER SEGURO DESSES CONCEITOS,
PROSSIGA. SENO, REVEJA O TEXTO. I - EXAMINE OS TOMOS REPRESENTADOS
A SEGUIR E RESPONDA AO QUE SE PEDE. 37 36 38 40 40 1. Quais so
istopos?_______________________ 19 A 18 B 20 C 18 D 19 E 2. E
isbaros?______________________________ 3. E
istonos?______________________________ II ASSINALE, COM UM X, NOS
PARNTESES, A(S) ALTERNATIVA(S) CORRETA(S). 1. Um tomo possui 7 p+,
7 n e 7 e-. Seu istopo 17 16 15 a. ( ) 8 O b. ( ) 8 O c. ( ) 23 Na
d. ( ) 7 N 11 13
2. O tomo 18 Ar a. ( ) isbaro do 19 K b. ( ) istopo do 19 K39 38
40 40
40
c. ( ) istono do 19 K d. ( ) n. r. a.
40
3. Os tomo 19 K e 18 Ar so a. ( ) istopos. b. ( ) isbaros. c. (
) istonos. d. ( ) istonos e isbaros. 4. O istono do tomo 26 Fe ter
a. ( ) n = 30 b. ( ) Z = 26 436 56
c. ( ) A = 56
d. ( ) A = 30
CHAVE DE CORREO40 37 19
I - 1. 18 B e 18 D;
A e 19 E;
40
2. 18 D e 19 E;
40
40
3. 19 A, 18 B e 20 C.
37
36
38
Comentrios: 1) B e D so istopos porque Z = 18; A e E tambm
porque Z = 19 2) D e E so isbaros porque A = 40 3) A, B e C so
istonos porque n = 18. II 1. d. (X) 7 N.15
2. a. (X) isbaro de 19 K.
40
3. c. (X) istonos.
4. a. (X) n = 30.
ATIVIDADES DE ENSINO A ELETROSFERA Agora vamos estudar os
eltrons e sua disposio na eletrosfera. Os objetivos destas
atividades so: 1 2 CARACTERIZAR O MODELO ATMICO DE RUTHERFORD-BOHR.
APLICAR O DIAGRAMA DE LINUS PAULING NA DISTRIBUIO ELETRNICA EM
SUBNVEIS E NVEIS DE ENERGIA. TEXTO: DISTRIBUIO Distribuio eletrnica
segundo o modelo atmico de Rutherford-Bohr O modelo atmico de
Rutherford-Bohr prega que os tomos esto em movimento giratrio em
torno do ncleo, localizados em camadas ou nveis de energia. Este
modelo, no sentido de explicar o comportamento dos eltrons, pode
ser resumido nos trs princpios seguintes: 1o) NO TOMO, OS ELTRONS
ESTO GIRANDO EM REGIES DE ENERGIA 14
1
DETERMINADA, QUE SE CHAMAM NVEIS DE ENERGIA OU CAMADAS. KLMNOPQ
NCLEO ELETROSFERA Existem 7 nveis, representados pelas letras K, L,
M, N, O, P, Q. Em ordem de afastamento do ncleo. Cada nvel comporta
um nmero mximo de eltrons. A tabela abaixo indica esses mximos:
NVEL DE ENERGIA NMERO MXIMO DE ELTRONS K 2 L 8 M 18 N 32 O 32 P 18
Q 2 (ou 8) 2o) QUANTO MAIS DISTANTE DO NCLEO, MAIOR A ENERGIA DO
ELTRON. KLMNOPQ NCLEO AUMENTA A ENERGIA Os eltrons do nvel K, esto
mais prximos do ncleo, tm menos energia que os demais nveis. Os do
nvel Q tm maior energia, pois esto mais afastados do ncleo. 3o) SE
UM ELTRON ABSORVE CERTA QUANTIDADE DE ENERGIA, ELE SALTA PARA UM
NVEL MAIS AFASTADO DO NCLEO. SUA VOLTA AO NVEL ANTERIOR D-SE COM
EMISSO DE ENERGIA EM FORMA DE RADIAO (LUZ). PASSAGEM DO ELTRON PARA
OUTROS NVEIS K L M N O P Q a) NCLEO para nvel mais afastado: absoro
de energia K L M N O P Q b) NCLEO luz para nvel mais prximo:
liberao de energia 15
Os nveis de energia so, na realidade, um conjunto de regies
ligeiramente diferentes, denominadas subnveis. Existem, no mximo,
para cada nvel, 4 subnveis, que so chamados s, p, d e f. como
acontece nos nveis, cada subnvel comporta um nmero mximo de
eltrons: Subnvel s comporta no mximo 2 eltrons (representa-se s2)
Subnvel p comporta no mximo 6 eltrons (representa-se p6) Subnvel d
comporta no mximo 10 eltrons (representa-se d10) Subnvel f comporta
no mximo 14 eltrons (representa-se f14) O nmero de subnveis em cada
nvel depende do mximo de eltrons que cada nvel comporta. Veja no
quadro a seguir, o nmero de subnveis nos nveis, bem como o nmero de
eltrons nos nveis e nos subnveis. NOME DO NVEL SUBNVEIS QUE O NVEL
POSSUI TOTAL DE ELTRONS DO NVEL K ou 1 s 2 = 2 L ou 2 s, p 2+6 = 8
M ou 3 s, p, d 2 + 6 + 10 = 18 N ou 5 s, p, d, f 2 + 6 + 10 + 14 =
32 O ou 6 s, p, d, f 2 + 6 + 10 + 14 = 32 P ou 7 s, p, d 2 + 6 + 10
= 18 Q ou 8 s 2 = 2 Observe o esquema da distribuio eletrnica do
tomo mais complexo. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2
5p6 5d10 5f14 6s2 6p6 6d10 7s2 K ou 1 2 eL ou 2 8 eQ ou 7 2 eM ou 3
18 eN ou 4 32 eO ou 5 32 eP ou 6 18 e-
Veja que os subnveis de cada nvel, para serem diferenciados, vm
antecedidos do nmero que designa o nvel. Assim: 1s2 significa: h 2
eltrons no subnvel s do nvel 1. 3p6 significa: h 6 eltrons no
subnvel p do nvel 3.
Distribuio eletrnica em subnveis: diagrama de Linus Pauling
OS SUBNVEIS DE ENERGIA SO PREENCHIDOS COM ELTRONS NESTA ORDEM:
DO MENOS ENERGTICO PARA O MAIS ENERGTICO
Como saber qual subnvel menos ou mais energtico? Utilizando o
diagrama de Linus Pauling. fundamental que voc consiga montar o
diagrama de Linus 16
Pauling. Assim: Basta escrever os subnveis ordenadamente, de
modo que nas colunas verticais fiquem os subnveis do mesmo tipo, e
nas linhas horizontais fiquem os subnveis do mesmo nvel. A seguir,
deve-se traar uma diagonal de cima para baixo cortando os subnveis.
A seta da diagonal indica a ordem crescente de energia dos subnveis
e, portanto, indica a ordem em que devemos preencher os subnveis.
Assim: o subnvel 1s o menos energtico e o primeiro a receber
eltrons, pois cortado em primeiro lugar; o subnvel 2s mais
energtico que 1s e o segundo a recebe eltrons, pois em segundo
lugar. o subnvel 2p, mais energtico que 2s, o terceiro a ser
preenchido... e assim por diante, seguindo o sentido da
diagonal.
1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 5p 6p 3d 4d 5d 6d 4f 5f
Compreendido o diagrama de Linus Pauling, podemos fazer a
distribuio dos eltrons. A distribuio feita preenchendo os subnveis
at completar o nmero de eltrons do tomo. A ordem de preenchimento
regulada pelo diagrama, isto , devemos preencher do subnvel de
menor energia para o de menor energia. Exemplos: a) Preencher os
subnveis do tomo de ferro (Fe), de Z = 26. De acordo com o
diagrama, a seqncia fica assim: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 26Fe
Observao: Note, nesse exemplo, que o ltimo subnvel que recebeu
eltrons, foi o 3d que , assim, o subnvel de maior energia. Porm o
subnvel mais externo o 4s, que esta no quarto nvel. b) 7N 1s2 2s2
2p3 (total de eltrons nos subnveis: 2 + 2 + 3 = 7) c) 10Ne 1s2 2s2
2p6, pois 2 + 2 + 6 = 10 d) 11Na 1s2 2s2 2p6 3s1, pois 2 + 2 + 6 +
1 = 11 e) 15P 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3, pois 2 + 2 + 6 + 2 + 3 = 15 f)
1H 1s1 Distribuio Eletrnica em Nvel de Energia Feita a distribuio
em subnvel, podemos obter a distribuio em nveis. Para isso: a)
agrupamos os subnveis do mesmo nvel; b) somamos os expoentes dos
subnveis de cada nvel; c) o total ser o nmero de eltrons do nvel.
Exemplos: a) 26Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2
3p6 3d6 / 4s2 K ou 1 = e-; L ou 2 = 8e-; M ou 3 = 14e-; N ou 4 =
2e17
Note que, no agrupamento dos subnveis de cada nvel, o subnvel
3d6 trocou de posio com 4s2, pois ele pertence ao nvel N ou 4. b)
11Na 1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 / 2s2 2p6 / 3s1 K = 2; L = 8; N = 1 c)
70Yb 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 1s2 /
2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10 / 4s2 4p6 4d10 4f14 / 5s2 5p6 / 6s2 K = 2; L
= 8; M = 18; N = 32; O = 8; P = 2
1
EXERCCIOS SE VOC LEU O TEXTO E SABE: OS TRS PRINCPIOS
RUTHERFORD-BOHR. DO MODELO ATMICO DE
OS SUBNVEIS DE ENERGIA DE CADA NVEL: SEUS SMBOLOS E O MXIMO DE
ELTRONS QUE COMPORTAM. COMO SE CONSTRI E SE USA O DIAGRAMA DE LINUS
PAULING, PARA VERIFICAR QUAIS OS SUBNVEIS MAIS OU MENOS ENERGTICOS
E PARA FAZER A DISTRIBUIO ELETRNICA EM SUBNVEIS. COMO SE DETERMINA
O NMERO DE ELTRONS POR NVEIS
EST PREPARADO PARA RESOLVER OS EXERCCIOS. SENO, RELEIA O TEXTO
ANTES. I COMPLETE AS FRASES COM AS PALAVRAS ADEQUADAS. 1. Segundo o
modelo atmico de Rutherford-Bohr, a eletrosfera se compe de
____________ ou ____________, no nmero mximo de 7. 2. As 7 camadas
de um tomo so designadas de ___, ___, ___, ___, ___, ___ e ___, em
ordem a partir do ncleo. 3. A camada de maior energia de um tomo a
___. 4. A camada L tem ____________ energia que a camada M. 5. Os
nveis mais energticos que o nvel O so: ____________.
18
II ESCREVA, NO TRAO A SE HOUVER ABSORO E L SE HOUVER LIBERAO DE
RADIAO NAS TRANSFORMAES INDICADAS NOS ESQUEMAS ABAIXO. 1. _________
+ 2. ______ +
III ESCREVA NAS AFIRMATIVAS V (VERDADEIRA) OU F (FALSA). DEPOIS
ASSINALE, COM UM X, NOS PARNNTES, A ALTERNATIVA QUE EXPRESSA A
SEQNCIA CORRETA. 1. ( ) Os tomos de todos os elementos qumicos tm 7
nveis de energia. 2. ( ) O ltimo nvel de energia de um tomo
comporta no mximo 8 eltrons. 3. ( ) Os tomos, dependendo do seu
nmero de eltrons, podem ter de 1 a 7 nveis de energia.
A seqncia correta a.( ) V, V, V. IV RESPONDA: 1. Como so
designados os subnveis de energia?
_______________________________________________________________ b.(
) F, V, V. c.( ) V, V, F. d.( ) F, V, F.
2. Quantos eltrons cada subnvel comporta, no mximo?
_______________________________________________________________ 3.
Quais os subnveis que os nveis K, O e Q comportam?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
4. Se um nvel apresenta os subnveis s e p, quantos eltrons ele
comporta, no mximo?
_______________________________________________________________ 5.
O que significam as representaes 4f9 e 3d5?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
19
V TRAE O DIAGRAMA DE LINUS PAULING SEM CONSULTAR, E INDIQUE: 1.
O subnvel de menor energia. 2. O subnvel de maior energia VI 3. O
subnvel mais externo. 4. O subnvel mais interno.
FAA A DISTRIBUIO ELETRNICA EM SUBNVEIS, DOS ELEMENTOS ABAIXO E,
DEPOIS, COVERTA-A PARA A DE NVEIS. 1. 2. 3. 4.25
Mn Ir Zn Sc
77
30
21
VII COM BASE NO QUADRO DOS ELEMENTOS QUMICOS (p. 37), APLIQUE
TUDO QUE VOC APRENDEU NESTAS ATIVIDADES, COMPLETANDO O QUADRO A
SEGUIR.
Nome do elemento
Smbolo N.atmico (Z)
N de massa (A)
N de _ e
0
N de1 p 1
N de 0 n
1
Distribuio N de eltrons Subnvel Sub-nvel nas camadas mais mais
Eletrnica externo Energtico nos subnveis
1. Cloro 2. 3.
Cl N
17
35 14 222
17
17
18 2p K-2, L-8, M18, N-32, O18, P-8 8
4. flor 5. 6. 80
45 55 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 4s
20
1- CHAVE DE CORREO I 1. nveis de energia ou camadas; 2. K, L, M,
N, O, P e Q; 3. ltima; 4. menor (A energia do nvel cresce na medida
em que esteja mais afastada do ncleo. Logo: K < L< M < N
< O < P < Q); 5. P e Q. II 1. A; 2. L. Neste exerccio, voc
deveria ter se lembrado de que: Se um eltron passa de uma camada
mais externa, que mais energtica, precisa de maior energia; ento
ele absorve (A) energia. Se um eltron passa de um nvel mais prximo
do ncleo, que menos energtico, ele precisa perder, liberar (L)
energia. III b.(X) F, V, V Para resolver este exerccio voc deve,
antes, julgar cada uma das alternativas, determinando quais so
Verdadeiras e quais so Falsas. Depois que voc dever analisar a
seqncia correta. Julgando as afirmativas: A afirmativa A Falsa,
pois o nmero de camadas depende do numero de eltrons. Os tomos mais
complexos, com grande nmero de eltrons, que tero todas as 7
camadas. A afirmativa B Verdadeira. A afirmativa C Verdadeira. IV
1. Os subnveis so designados por s, p, d e f. 2. O subnvel s
comporta, no mximo, 2 eltrons; o subnvel p, 6; o subnvel d, 10; e o
subnvel f, 14 eltrons. 3. O nvel K (ou 1) comporta 1 subnvel: 1s. O
nvel O (ou 5) comporta 4 subnveis: 4s, 4p, 4d, 4f. O nvel Q (ou 7)
comporta 1 subnvel: 7s. 4. O nvel com subnveis s e p comporta, no
mximo, 8 eltrons. 5. 4f9 significa: h 9 eltrons no subnvel f do
nvel 4 5 3d significa: h 5 eltrons no subnvel d do nvel 3 O nmero
esquerda indica o nvel a que o subnvel pertence; o expoente (acima
e direita) indica o nmero de eltrons no nvel. V Observando o
diagrama traado, d as respostas: 1. subnvel de menor energia: 1s 2.
subnvel de maior energia 6d 3. subnvel mais externo 7s 4. subnvel
mais interno 1s VI 1. 25Mn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 - 1s2 / 2s2
2p6 / 3s2 3p6 3d5 / 4s2 - K = 2; L = 8; M = 13; N = 2 2. 77Ir 1s2
2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d7 1s2 / 2s2
2p6 / 3s2 3p6 3d10 / 4s2 4p6 4d10 4f14 / 5s2 5p6 5d7 / 6s2 K = 2; L
= 8; M = 18; N = 32; O = 15; P = 2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 1s2
/ 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10 / 4s2 K = 2; L = 8; M = 18; N = 2 21
3. 30Zn
4. 21Sc
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d1 / 4s2 K
= 2; L = 8; M = 9; N = 2
VII Nome do elemento Smbolo N atmico (Z) N de mas-sa (A) N de0
_e
N de1 p 1
N de 0 n
1
Distribuio eletrnica nos subnveis
N de eltrons nas camadas
Sub-nvel mais exter-no
Sub-nvel mais ener-gtico
1. Cloro 2. Nitrognio 3. Radnio 4. flor 5. Bromo 6. Mangans
Cl N Rn
17 7 86
35 14 222
17 7 86
17 7 86
18 7 136
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 1s2 2s2 2p3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
3d10 4p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
K-2,L-8,M-7 3p K-2,L-5 2p K-2,L-8,M18, N-32,O18,P-8 K-2,L-7
K-2,L-8,M18, N-7 K-2,L-8,M13, N-2 6p 2p 6p 3p
F Br Mn
9 35 25
17 80 80
9 35 25
9 35 25
8 45 55
2p 4p 4s
2p 4p 3d
Para resolver este exerccio, voc precisaria ter pacincia para
localizar os dados no quadro e, a partir da, aplicar as frmulas e
diagramas necessrios. Por exemplo: no item 1, demos o nome do
elemento e o n de nutrons. No quadro da p. 37, voc dever localizar
este elemento, seu smbolo e n atmico, que 17. Sabendo disso, era s
voc lembrar que Z = n de eltrons e que Z + n de eltrons =
Conhecendo Z e usando o diagrama de Linus Pauling, voc faria a
distribuio em subnveis; poderia determinar o subnvel mais externo e
o mais energtico e, por fim, fazer a transposio da distribuio em
subnveis para a em nveis. no item 3, se voc contasse o nmero de
eltrons das camadas, obteria o n de eltrons e, em conseqncia, o
valor de Z. Por esse valor, voc acharia o elemento e o smbolo no
quadro e, dando seqncia ao raciocnio, completaria todos os
espaos.
22
ATIVIDADES DE ENSINO MTERIA, SUBSTNCIA E MISTURAS Vamos
aprofundar, nestas atividades, nossos conhecimentos de Qumica, a
fim de atingirmos os seguintes objetivos: 1 DIFERENCIAR CONCEITOS
BSICOS COMO: MATERIAL OU CORPO, OBJETO, FENMENO FENMENO QUMICO.
MATRIA, FSICO E
2 3 4 1
CARCTERIZAR SUBSTNCIAS: CONCEITO, CARACTERSTICAS E TIPOS.
DISTINGUIR SUBSTNCIA DE MISTURA. RECONHECER AS FASES DE UM SISTEMA
E DISTINGUIR MISTURA HOMOGNIA DE MISTURA HETEROGNIA. TEXTO:
CONCEITOS BSICOS
Matria O que matria? J vimos que matria tudo aquilo que possui
massa e ocupa lugar no espao, e que a matria composta de tomos.
Podemos acrescentar, ento, que tudo o que podemos ver e tocar
matria: a cadeira, seu corpo, o prdio, as nuvens. Todas essas
coisas tm extenso, isto , ocupa lugar no espao. Alm disso, se as
colocarmos em uma balana, verificaremos que elas tm massa (massa
aquilo que ns, popularmente, chamamos peso). O ar que respiramos,
embora no seja visvel, matria. Podemos comprovar isso ao enchermos
bales ou cmaras de ar. Tambm o micrbio e a clula, que no podemos
ver sem a ajuda de microscpios, so matria. E at o tomo que
absolutamente invisvel para ns, matria, pois tem massa, como vimos
nas atividades anteriores (reveja-as em caso de dvida). Assim,
podemos concluir que: MATRIA TUDO AQUILO QUE TEM MASSA E EXTENSO.
TODA MATRIA SE COMPE DE TOMOS. Classificao da matria quanto forma
ou utilizao A matria existe na natureza sob a forma de corpos ou
materiais. CORPO OU MATERIAL UMA PORO LIMITADA DE MATRIA. Uma
pedra, um pedao de vidro, um galho de rvore so corpos. Os corpos
podem ser trabalhados pelo homem, assumindo formas especficas para
o seu uso. Neste caso, tornam-se objetos. So objetos: a cadeira, a
mesa, o anel, o prato. OBJETO UM CORPO QUE, POR SUA FORMA ESPECIAL,
23
SE PRESTA A UM CERTO USO. Fenmenos qumicos X fenmenos fsicos Os
corpos podem ser submetidos a diversos fenmenos espontneos ou
provocados pelo ser humano. Esses fenmenos podem ser de natureza
fsica ou qumica. Os fenmenos qumicos so aqueles que alteram a
constituio da matria. Por exemplo, quando queimamos um papel ocorre
um fenmeno qumico, pois o papel se transforma em cinzas, fumaa,
etc., deixando de ser papel. Depois de queimado, mesmo que
apaguemos o fogo, o papel no se recupera. Se rasgarmos o papel,
porm, ocorre um fenmeno fsico, pois no h transformao na constituio
desse material papel picado ainda papel. O mesmo acontece ao
amassarmos uma latinha de bebida. Mesmo amassada ainda lata. Ento,
no se esquea: FENMENO FSICO TODA E QUALQUER TRANSFORMAO SOFRIDA POR
UM CORPO SEM QUE HAJA ALTERAO DE SUA CONSTITUO NTIMA __ OS TOMOS
QUE O COMPEM E SUA ORGANIZAO. FENMENO QUMICO TODA E QUALQUER
TRANSFORMAO SOFRIDA POR UM CORPO DE MODO QUE HAJA ALTERAO DE SUA
CONSTITUO NTIMA.
1
EXERCCIOS PARA RESOLVER COM ACERTO OS EXERCCIOS, VOC DEVE SABER:
DISTINGUIR MATRIA, CORPO OU MATERIAL, OBJETO. RECONHECER FENMENOS
FSICOS E FENMENOS QUMICOS.
DEPOIS, CONFIRA SUAS RESPOSTAS NA CHAVE DE CORREO. I ASSINALE
COM UM X, NOS PARNTESES, A ALTERNATIVA CERTA EM CADA QUESTO. 1. So
exemplos de matria, EXCETO a. ( ) a gua, o vento, as plantas. b. (
) tudo que formado por tomos. c. ( ) o tomo, o micrbio, a molcula.
d. ( ) a energia potencial e a cintica. 2. Uma enxada exemplo de a.
( ) matria. b. ( ) corpo. corretas. c. ( ) objeto. d. ( ) todas as
alternativas esto
24
3. Aquecer uma barra de ferro at seu ponto de fuso, recolher o
lquido e depois deix-lo esfriar em uma forma esfrica, formando uma
bola de ferro, exemplo de fenmeno a. ( ) qumico, pois foi alterada
a forma da substncia. b. ( ) fsico, pois foi alterada a forma da
substncia, mas no as suas propriedades essenciais. c. ( ) qumico,
pois foram alteradas tanto a forma quanto as propriedades da
substncia. d. no ocorreu qualquer fenmeno. II ESCREVA, NOS
PARNTESES, (F) PARA FENMENOS FSICOS E (Q) PARA FENMENOS QUMICOS: 1.
( ) formao de ferrugem. 4. ( ) derretimento de uma pedra de gelo.
2. ( ) quebra de um objeto 5. ( ) digesto dos alimentos digeridos.
3. ( ) enfiar um prego na madeira. 1 CHAVE DE CORREO
I 1. d. (X) a energia potencial e a cintica. Tradicionalmente,
matria se distingue de energia. Matria tudo que tem massa e
extenso; energia tudo o que capaz de realizar trabalho. Energia
potencial, cintica, etc. no so matrias. 2. d. (X) Toda as
alternativas esto certas. A enxada matria pois tem massa; corpo
porque uma poro limitada de matria; e objeto porque tem uma forma
especial que a capacita a uma determinada utilizao: cavar a terra.
3. b.(X) fsico, pois foi alterada a forma da substncia, mas no as
propriedades essenciais. Para decidirmos se h um fenmeno qumico,
precisamos determinar se houve transformaes na substncia (atravs de
sua decomposio em seus elementos constituintes ou atravs de sua
combinao com outros elementos, formando novas substncias). Enquanto
a substncia for a mesma, qualquer que seja a sua forma, temos
apenas fenmenos fsicos. II 1. (Q) a ferrugem uma outra substncia e
no mais o ferro. 2. (F) a constituio dos pedaos igual a do objeto,
quando estava inteiro. 3. (F) a madeira continua a ser madeira, e o
prego a ser prego. 4. (F) a gua s mudou de estado, permanecendo a
mesma substncia. 5. (Q) houve transformao pela decomposio do
alimento em seus elementos constituintes.
25
2
TEXTO: SUBSTNCIAS
AS VRIAS QUALIDADES DA MATRIA Substncias: conceito e
classificao
O tomo, como j vimos, a menor partcula da matria. Ao se
combinarem, podem formar molculas ou aglomerados de tomos, chamados
de compostos inicos. As molculas so a menor parte de uma substncia.
Existem pouco mais de 100 tomos diferentes e, no entanto, eles
formam mais de 3 milhes de molculas distintas, que por sua vez,
formam mais de 3 milhes de substncias. Isto possvel porque as
molculas podem ser formadas tanto pela reunio de tomos iguais como
pela reunio de tomos diferentes. Observe o quadro seguinte: H2 gs
hidrognio O2 gs oxignio O3 oznio H2O gua
H2O2 Co2 gua oxigenada gs carbnico
CH4 metano
C2H6O lcool comum
(fig. 01) 8 compostos formados com apenas 3 tipos de tomos As
substncias podem ser classificadas em simples e compostas. As
substncias cujas molculas so formadas por tomos iguais, chamam-se
substncias simples. No quadro anterior aparecem 3 destas
substncias: o gs hidrognio (H2), formado por tomos de hidrognio; o
gs oxignio (O2), formado por tomos de oxignio; e o gs oznio (O3),
tambm formado por tomos de oxignio. Outros exemplos: fsforo (P4),
enxofre (S8), gs Hlio (He). Ento, vejamos: MOLCULA A MENOR PARTE DA
UMA SUBSTNCIA, QUE CONSERVA AS PROPRIEDADES CARACTERSTICAS DESSA
SUBSTNCIA. SUBSTNCIAS SO QUALIDADES DIFERENTES DE MATRIAS, COM
COMPOSIO E PROPRIEDADES DEFINIDAS. SUBSTNCIAS SIMPLES SO AQUELAS
QUE TM SUAS MOLCULAS CONSTITUDAS POR APENAS UM TIPO DE TOMO;
SUBSTANCIAS COMPOSTAS SO AQUELAS CUJAS MOLCULAS SO CONSTITUDAS POR
2 OU MAIS TIPOS DE TOMOS.
26
Caractersticas das substncias: composio definida Qualquer que
seja a substncia, os elementos qumicos que a constituem se
apresentam sempre em determinada proporo, fora da qual no possvel
haver a combinao. S se forma gua, por exemplo, quando dois tomos de
hidrognio reagem com um tomo de oxignio. por isso que as substncias
so representadas por frmulas, que indicam o nmero de tomo de cada
elemento que est presente na molcula, ou a disposio dos tomos nas
molculas. Veremos 2 tipos de frmulas. Eis o primeiro: A FRMULA
MOLECULAR REPRESENTA EM SMBOLOS, QUAIS OS TOMO QUE PARTICIPAM DA
MOLCULA E, EM NDICE, QUANTOS TOMOS ENTRAM NA MOLCULA.
Observe: a) H2 frmula molecular do gs hidrognio. o ndice 2
indica que so necessrios 2 tomos de hidrognio (smbolo H) para
formar uma molcula dessa substncia. frmula molecular do trixido de
enxofre. a frmula indica que a molcula dessa substncia se compe de
1 tomo de enxofre (S) e 3 tomos de oxignio (0). Note que, quando o
ndice 1, no o escrevemos.
b) SO3
Algumas frmulas moleculares apresentam parnteses com um ndice
direita. O ndice fora dos parnteses multiplica o numero de tomos
que esto dentro dos parnteses. Veja: c) Mg(NO3)2 frmula molecular
do nitrato de magnsio. A frmula indica que a molcula dessa
substncia apresenta: 1 tomo de magnsio (Mg) 2 tomos de nitrognio
(N), pois 2 x 1 = 2 6 tomos de oxignio (O), pois 2 x 3 = 6 Observe
que o magnsio no multiplicado pelo ndice 2, porque est fora dos
parnteses.
A FRMULA ESTRUTURAL, ALM DE REPRESENTAR OS TOMOS CONSTITUINTES
DA MOLCULA E SUA PROPORO, MOSTRA COMO OS TOMOS SE LIGAM. A LIGAO
ENTRE OS TOMOS INDICADA PELOS TRAVESSES, Exemplos: a) flor b) gua
frmula molecular: F2 ; frmula estrutural: F frmula molecular: H2O ;
frmula estrutural: H F O H c) amnia frmula molecular: NH3 ; frmula
estrutural: H N H 27 H
H d) metano frmula molecular: CH4 : frmula estrutural : H C H
Guarde o seguinte: AS SUBSTNCIAS TM COMPOSIES QUMICAS DEFINIDAS,
QUE PODEM SER EXPRESSAS EM FRMULAS MOLECULARES E ESTRUTURAIS. H
Caracterstica das Substncias: Propriedades Especficas Cada
substncia tem propriedades especficas, que as distinguem de outras;
H2O uma substncia que tem vrias caractersticas: incolor, inspida,
inodora; solidifica-se a zero grau; etc. H2 outra substncia: um gs,
incolor, inflamvel.
As propriedades de uma substncia podem ser organolpticas, fsicas
ou qumicas. Propriedades organolpticas So as propriedades que
impressionam os nossos sentidos, como cor (viso), estado de agregao
(tato), brilho (viso), odor (olfato) e sabor (paladar). a) Estados
de agregao. So 3 os estados de agregao: slido, lquido e de vapor
(gasoso). A mesma substncia pode apresentar-se nos 3 estados de
agregao, dependendo da temperatura e da presso. A gua, por exemplo,
lquida a temperatura normal, mas apresenta-se slida se a
temperatura cair a baixo de 0oC, ou se transforma em vapor com a
temperatura acima de 100oC. Os metais, temperatura ambiente,
costumam ser slidos. J o hidrognio e o oxignio so normalmente
gasosos. b) Cor. Algumas substncias so incolores (como a gua);
outras so coloridas, como o iodo (cor violeta) e o enxofre (cor
amarela). c) Odor. As substncias podem ter cheiro (substncias
odorferas), como o gs sulfdrico, que tem cheiro de ovo podre ou no
o terem (substncias inodora), como a gua. d) Sabor. Existem
substncias inspidas como a gua e a parafina, e substncias spidas
como o cloreto de sdio (gosto salgado). e) Brilho. As substncias
podem ter ou no brilho e esse brilho caracterstico; os metais tm
brilho caracterstico, chamado brilho metlico; os sais normalmente
no tm brilho. Propriedades fsicas So as que se relacionam com
qualquer fenmeno fsico e podem ser mensurada por instrumentos de
preciso, como o termmetro. a) Estados de agregao e mudana de
estado. Na natureza, a matria pode se encontrar em 3 estados
principais, os quais esto diretamente relacionados com a 28 2 1
forma que une as suas molculas. No estado slido, as molculas
esto fortemente unidas, por isso a substncia tem forma definida e
volume constante. No estado lquido, a fora de atrao entre as
molculas e a de repulso so iguais; assim, as molculas escorrem umas
sobre as outras e a substncia tem volume constante, mas no tem
forma prpria (assume a forma do recipiente que a contm). No estado
de vapor, a fora de repulso maior que a de coeso; assim, a
substncia no tem forma nem volume definidos, tendendo a ocupar todo
o espao disponvel. Havendo variao de temperatura ou de presso, as
substncias alteram seus estados. Assim, a passagem do estado slido
para o lquido chama-se fuso ou liquefao. O fenmeno oposto a
solidificao. Do estado lquido para o de vapor ocorre vaporizao. E
do gasoso para o lquido condensao. Sublimao e ressublimao so os
fenmenos de passagem do estado slido diretamente para o vapor e
vice-versa. Cada substncia pura tem uma temperatura fixa para
iniciar mudana de estado; esta propriedade nos permite caracterizar
uma substncia com um boa preciso. b) ponto de fuso. a temperatura
em que uma substncia passa do estado slido para o lquido. Essa
temperatura medida em graus Celsius ou graus centgrados, cuja notao
0oC. Conforme j dissemos, cada substncia tem um ponto de fuso.
Observe alguns exemplos: gua 0oC ouro 1.064oC mica 1.300oC chumbo
327oC lcool 130oC ferro 1.560oC c) Ponto de ebulio. a temperatura
na qual um lquido passa ao estado de vapor. Cada substncia tambm
tem seu ponto de ebulio, caracterstica est que nos permite
distinguir uma substncia de outra. Veja esses exemplos: . gua 100oC
. mica no vaporiza . lcool 78,4oC . ouro 2.610oC . chumbo 1.525oC .
ferro 2.500oC d) Densidade. a relao entre a massa de um corpo e o
volume que esse corpo ocupa no espao. Para determinarmos a
densidade, fazemos assim: a) medimos a massa (m) b) medimos o
volume (v)
m = 24,3g
v = 9 cm3
(fig. 02) m 24,3 g 2,7 g/cm3 v 9cm 3 Cada substncia tem sua
densidade especifica; logo, essa propriedade caracterizadora de uma
substncia. H , porm, uma exceo: a gua no estado lquido tem
densidade de 1,00 g/cm3 mas, em forma de gelo, tem densidade 0,96
g/cm3 por c) calculamos D = 29
isso o gelo flutua na gua. e) Calor especfico. a quantidade de
calor que cada substncia necessita o para elevar de 1 C a
temperatura de 1 grama dessa substncia. (ex: 14,5oC 15,5oC). Para
cada substncia h um valor de calor especfico, que tambm uma das
provas para a identificao das substncias. 2 Propriedades
qumicas
So as propriedades que se relacionam com qualquer fenmeno
qumico. As substncias tm comportamentos especiais ao reagirem umas
com as outras. Assim, essas propriedades tambm so caracterizadoras
de uma substncia.
2
EXERCCIO RESOLVA ESTES EXERCCIOS SE VOC ESTIVER SABENDO: QUE UMA
SUBSTNCIA: CONCEITO, MENOR PARTE COMPONENTE, CARACTERSTICAS. QUAIS
AS PROPRIEDADES DAS ORGANOLPTICAS, QUMICAS E FSICAS.
SUBSTNCIAS:
SE VOC NO TEM DVIDAS, RESOLVA AS QUESTES. CASO CONTRRIO, RELEIA
O TEXTO. DEPOIS,CONFIRA AS RESPOSTAS E LEIA OS COMENTRIOS. I -
ASSINALE, COM UM X, NOS PARNTESES, A NICA ALTERNATIVA CORETA. 1.
Espcies de matria que tm composio definida, no alteram sua
constituio ntima quando submetidas a fenmenos fsicos, apresentam
propriedades constantes. este um conceito que se aplica: a. ( ) s
substncias simples. c. ( ) s sustncias compostas. b. ( ) a
quaisquer substncias. d. ( ) matria. 2. Molcula : a. ( ) um
conjunto de tomos. b. ( ) a menor partcula da matria c. ( ) uma
partcula que no tem massa. d. ( ) a menor parte de uma
substncia.
3. A nica seqncia que apresenta substncias simples a. ( ) H2O;
NaCl; SO2; NaI. c. ( ) KCl; NaCl; LiF; Ne. b. ( ) I2; H2O2; NaCl;
KCl. d. ( ) Cl2; S8; O3; H2. II - RELACIONE AS COLUNAS LIGANDO AS
PROPRIEDADES AO SEU TIPO ESCREVENDO, NOS PARNTESES, A LETRA
ADEQUADA. 1. ( ) densidade ( A ) propriedade organolptica 2. ( )
cor e brilho 3. ( ) estado de agregao ( B ) propriedade fsica 4. (
) odor e sabor 30
5. ( ) ponto de fuso e ponto de ebulio 6. ( ) comportamento em
reaes qumicas 7. ( ) calor especfico
( C ) propriedade qumica
III FAA O QUE SE PEDE 1. Complete a tabela, classificando as
substncias em simples ou compostas. FRMULAS MOLECULARES NOME
CLASSIFICAO Br2 bromo substncia_____________ NH3 amnia
substncia_____________ P4 fsforo substncia_____________ He hlio
substncia_____________ 2. O esquema a seguir traz constantes fsicas
de algumas substncias. Observe-o para responder as questes:
Substncias Oxignio Hidrognio gua lcool etlico Alumnio
Carbono(diamante) carbono (grafite) gelo Frmulas Pontos de Pontos
de Densidade moleculares fuso ebulio O2 H2 H2O C2H6O Al C C H2O
-219oC -258oC 0o C -117oC 658o C 0o C Calores espec-ficos a 20oC
-183oC 1,43 0,92 kJ/kg K -253oC kg/dm3 14,28 kJ/kg K 100oC 0,09
4,183 kJ/kg K 78,5oC kg/dm3 2,42 kJ/kg K o 3 -2.200 C 1 kg/dm 0,904
kJ/kg K (3.540)C 0,79 0,333 kJ/kg K (3.540) C kg/dm3 0,825 kJ/kg K
100oC 2,6 kg/dm3 3,51 kg/dm3 -2,1 kg/dm3 0,9 kg/dm3 Kurt Gieck
Fonte: Manual de Frmulas Tcnicas
O sinal indica que o valor aproximado: os parnteses indicam que
a substncia passa diretamente para o estado de vapor por sublimao.
a) Por que podemos afirmar que a combinao do hidrognio com o
oxignio, a qual resulta em gua, um fenmeno qumico?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________ b) O
carbono forma o diamante e o grafite. Ento, responda: O carbono e o
grafite so 2 substncias diferentes ou no? Por qu?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________ c)
Sabemos que o gelo e a gua so a mesma substncia, em estado de
agregao diferentes. Que dados do esquema apresentado garantem isso?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
31
2 CHAVE DE CORREO I 1.b.(X) a quaisquer substncia. As substncias
(simples ou compostas) tm composio definida, propriedades
constantes e no se alteram por fenmenos fsicos. As substncias s
perdem suas caracterstica quando submetidas a processos qumicos.
2.d.(X) a menor parte de uma substncia. Note que a molcula no um
conjunto de tomos qualquer. Ela um conjunto de tomos combinados em
propores definidas e com propriedades constantes. Por isso a menor
parte da substncia. 3.d.(X) Cl2; S8; O3; H2. Lembre-se: substncia
simples elemento; substncia composta elementos. II A seqncia
correta : 1.(B); 2.(A); formada por tomos de 1 nico formada por
tomos de 2 ou mais 3.(A); 4.(A); 5.(B); 6.(C); 7(B).
III 1. A seqncia correta : simples, composta, simples, simples.
3. Compare suas respostas com as nossas sugestes. a) A combinao de
hidrognio com oxignio, da qual resulta gua, um fenmeno qumico,
porque as substncias iniciais se transformam, adquirindo
propriedades diferentes. Podemos afirmar isso observando o valor
das constantes fsicas dessas 3 substncias na tabela, pois esses
valores so diferentes para H2, O2 e H2O. b) Carbono e grafite,
apesar de constitudos pelo mesmo elemento qumico, so substncias
distintas pois tm propriedades diferentes; ainda que se sublimem
mesma temperatura eles tm densidades e calores especficos
diferentes. c) gua e gelo so 2 estados da mesma substncia, pois
apresentam propriedades iguais: mesmo ponto de fuso, mesmo ponto de
ebulio. A densidade varia porque, como dissemos, uma exceo.
32
3
TEXTO: SUBSTNCIAS X MISTURAS
J sabemos que a substncia o resultado da combinao de tomos em
uma proporo definida e que tem propriedades caractersticas. E a
mistura? Mistura a aglomerao de duas ou mais substncias no mesmo
sistema, as quais mantm, porm, a sua individualidade. No esquema a
seguir, voc notar melhor a diferena. Este sistema formado por um
nico tipo de molculas H2O (gua). Este sistema apresenta uma
SUBSTNCIA pura H2o.
Este sistema formado por 2 tipos de molculas diferentes H2o e
NaCl (cloreto de sdio ou sal de cozinha). Este sistema representa
uma Mistura de H2o e NaCl.
Substncias x misturas: proporo definida x composio varivel A gua
uma substncia pois, para form-la, preciso que 2 tomos de hidrognio
se combinem com 1 tomo de oxignio, como mostra a frmula H2O. A gua
salgada, no entanto, no uma substncia, porque no h uma proporo
definida para os elementos se unirem: podemos pr muito sal e tudo
ser gua salgada. Por isso, no podemos expressar esse material em
frmulas, pois se trata de uma mistura. UMA SUBSTNCIA, QUALQUER QUE
SEJA A AMOSTRA TOMADA, APRESENTA SEMPRE A MESMA CONSTITUIO. NA
MISTURA, OS COMPONENTES PODEM ASSOCIADOS EM QUALQUER PROPORO.
ESTAR
Substncias x misturas: propriedades constantes x propriedades
variveis 33
J sabemos que as substncias tm propriedades constantes, qualquer
que seja a amostra considerada. por isso que podemos dizer que o
sistema que apresenta uma substncia H2O ter seguintes propriedades:
ponto de fuso: 0oC; ponto de ebulio: 100oC; densidade: 1 g/ml
Nas misturas, porm, os componentes esto em qualquer proporo e no
nos possvel determinar um valor constante para as propriedades
fsicas. Esses valores vo variar de acordo com a composio da
mistura. Assim, as misturas tm: ponto de fuso varivel; ponto de
ebulio varivel; densidade varivel.
Substncias x misturas: temperatura constante durante as mudanas
de estado fsico x temperatura varivel durante as mudanas de estado
Toda substncia pura tem o seguinte comportamento, ao mudar de
estado de agregao: Aquecendo-se um corpo slido, a temperatura
aumenta regularmente at atingir o ponto de fuso; Atingindo o ponto
de fuso, a temperatura permanece constante at que todo o slido se
torne lquido; Acabada a fusa do slido, a temperatura volta a
aumentar at que se atinja o ponto de ebulio; Atingindo o ponto de
ebulio, a temperatura volta a ficar constante at que todo o lquido
se transforme em vapor; Acabada essa mudana que a temperatura torna
a subir. Veja o comportamento tpico das substncias puras neste
grfico. temperatura temperatura de ebulio lquido lquido temperatura
de fuso slido slidovapor vapor
Note que durante a fuso e a ebulio, a temperatura permanece a
mesma; por isso a linha grfica continua no mesmo ponto.
SUBSTNCIA SUBSTNCIA PURA PURA
tempo Nas misturas claro - a temperatura vai variar durante todo
o processo de mudana do estado. Observe o grfico. temperatura
incio ebulio incio da fusoslido lquido
vapor
Note que a linha do grfico cresce durante todo o tempo,
inclusive durante a mudana de estado. 34
MISTURA
tempo
Assim, podemos dizer que:A SUBSTNCIA MATM A TEMPERATURA
CONSTANTE DURANTE AS MUDANAS DE ESTADO; AS MISTURAS, NO.
Vamos sintetizar as diferenas entre esses materiais. SUBSTNCIA
Compem-se de um nico tipo de molcula. Os componentes combinam-se em
propores definidas. Podem ser expressas em frmulas. Tm propriedades
constantes. Os componentes s se separam por processos qumicos.
MISTURA Compem-se de vrios tipos de molculas. Os componentes se
aglomeram em propores variveis. No podem ser expressas por meio de
frmulas. Tm propriedades variveis. Os componentes separam-se por
processos fsicos.
3
EXERCCIOS RESOLVA ESTES EXERCCIOS, PARA RESOLV-LOS COM ACERTO,
VOC DEVE SABER: DISTINGUIR SUBSTNCIA DE MISTURA. LEIA AS PERGUNTAS
COM ATENO, D SUAS RESPOSTAS E DEPOIS COMPARE-AS COM AS DA CHAVE DE
CORREO.
I ESCREVA, NOS PARNTESES, (A) PARA SUBSTNCIAS E (B) PARA
MISTURAS. 1. ( 2. ( 3. ( 4. ( 5. ( 6. ( ) Compem-se de uma nica
espcie de molcula. ) No podem ser expressa em frmulas. ) Os
componentes apresentam-se em propores variveis. ) Tm propriedades
variveis. ) Tm propriedades constantes. ) Podem ser expressos por
frmulas.
II ASSINALE, COM UM X, NOS PARNTESES, A NICA ALTERNATIVA
CORRETA. Um material, ao ser aquecido, decompem-se em um slido
preto e um gs incolor. Esse material : a. ( ) uma substncia
simples. b. ( ) uma substncia composta. c. ( ) uma mistura. d. ( )
nada se pode afirmar. 35
1. Analisando o grfico ao lado, podemos concluir que ele
representa a. ( b. ( c. ( d. ( ) uma substncia simples. ) uma
substncia composta. ) uma mistura. ) nada se pode afirmar.temperatu
incio da ebulio
temp III IDENTIFIQUE, PELA OBSERVAO DOS COMPONENTES DE CADA o
SISTEMA, SE OS MATERIAS SO SUBSTNCIAS OU MISTURAS.
1. __________________
2. __________________
3. _______________
3
CHAVE DE CORREO 2.(B); 3.(B); 4.(B); 5(A); 6.(A).
I A seqncia correta : 1.(A);
II 1. d.(X) Nada se pode afirmar. Como nada foi indicado sobre a
pureza do material, no podemos afirmar que se trata de uma
substncia composta, pois poderia ser apenas uma mistura. Agora que
sabemos que existem tambm as misturas de substncias no podemos
chamar, apressadamente, um sistema ignorado de substncia composta,
s porque ele tem mais de um componente. Isso s poder ocorrer se
soubermos que a substncia pura. 2. c.(X) uma mistura. Vimos que uma
substncia pura apresenta como caracterstica fsica um ponto de
ebulio e que, ao alcanar esse ponto, a temperatura permanece
constante at o final do processo. O grfico porm apresenta uma linha
que sobe durante a ebulio. Isso indica que a temperatura no
permaneceu constante durante essa mudana de estado; logo, temos
representada uma mistura. III 1. Substncia (H2SO4 uma s espcie de
molcula). 2. Mistura (3 tipos de molculas; logo, 3 substncias
misturadas). 2. Substncia (um nico tipo de molcula).
4
TEXTO: MISTURAS HOMOGNEAS E HETEROGNEAS FASES DE UM SISTEMA
36
Fases de um sistema Quando observamos um sistema, podemos
encontrar as seguintes situaes: No notamos faixas de separao no
sistema; Todo o sistema apresenta as mesmas propriedades.
Dizemos, ento, que o sistema tem uma s fase; monofsico ou
homogneo. Notamos uma ou mais faixas de separao no sistema; O
sistema apresenta mais de uma fase, com propriedades
diferentes.
Dizemos, ento, que o sistema polifsico ou heterogneo.
Gasolina LEO GUA ESTE SISTEMA BIFSICO (OU POLIFSICO) PORQUE TEM
2 FASES DIFERENTES: GUA E LEO. gua enxofre ESTE SISTEMA TRIFSICO
(OU POLIFSICO) PORQUE TEM 3 FASES DIFERENTES: GUA, GASOLINA E
ENXOFRE.
Exemplos de sistemas homogneos a) Substncia pura simples ou
compostas: H2O (gua), H2 (gs hidrognio), F(ferro), NaCl (cloreto de
sdio), CO2 (gs carbnico). b) Misturas em que no podemos distinguir
os componentes (misturas homogneas): gasolina e lcool, ar
atmosfrico (composto por nitrognio, oxignio, vapor dgua, argnio e
outros gases), gua do mar (composto por gua e sais). Exemplos de
sistemas heterogneos a) Misturas de slidos com slidos: rocha
granito (composta por cristais de quartzo, feldspato, mica e outros
minerais), arroz e feijo, limalha de ferro e enxofre, sal e talco.
b) Misturas de lquidos com slidos que no se dissolvem: o sangue
aparentemente um sistema homogneo (fig. 12-a). Se o agitarmos em um
centrifugador (fig. 12.b), porm, notamos que se formam 2 faixas: no
fundo ficam as substncias slidas que o formam e na parte superior
fica o lquido, que chamado de plasma (fig. 12-c). 37
(fig. 12-a)
(fig. 12-b)
(fig 12-c)
c) Mistura de lquido com gases: o refrigerante um sistema
bifsico: a parte lquida uma fase, e as bolhas de gs (CO2) que se
formam na superfcie do lquido so outra fase. d) Substncia pura
durante uma mudana de estado fsico: conforme mostra a ilustrao, a
mudana de estado no acontece em todo o sistema de uma vez: uma
parte fica em um estado e outra muda de estado. Portanto, uma mesma
substncia,
e) em processo de mudana de estado, um sistema heterogneo. f)
Mistura de uma substncia gasosa e slidos: o ar com poeira um
sistema bifsico: uma fase a mistura de gases e vapor dgua que forma
o ar; a outra formada pelas partculas de poeira. Concluindo: FASE
CADA PARTE HOMOGNEA DE UMA MISTURA, A QUAL SE DIFERENCIA DE OUTRAS
FASES POR UMA SUPERFCIE DE SEPARAO. DE ACORDO COM O NMERO DE FASES,
OS SISTEMAS SO MONOFSICOS OU HOMOGNEOS (UMA S FASE); POLIFSICO OU
HETEROGNEOS (MAIS DE UMA FASE).
38
Misturas Homogneas e heterogneas A MISTURA HOMOGNEA OU SOLUO
MONOFSICA, TENDO EM QUALQUER PARTE DO SISTEMA AS MESMAS
PROPRIEDADES ORGANOLPTICAS E FSICAS. Preste muita ateno! Apresentar
as mesmas propriedades em toda extenso do sistema no significa que
a mistura homognea apresente propriedades constantes o que
caracterizaria uma substncia. Por exemplo: determinada mistura de
gua e sal (salmoura) tem um ponto de ebulio, fuso e uma densidade
diferente de outra soluo de salmoura em que se coloque mais sal ou
mais gua. No entanto, na mesma mistura homognea, temos as mesmas
propriedades em toda a extenso do sistema. Exemplos de misturas
homogneas: gua e acar, gua e sal, gua e lcool, lcool e gasolina,
ter e lcool, ar atmosfrico (sem poeira ou outros materiais em
suspenso) e, normalmente qualquer mistura de gases. Observao: No
confunda mistura homognea com substncia. Ambas so sistemas
monofsicos ou homogneos, mas tm caractersticas muito diferentes. A
MISTURA HETEROGNEA TEM MAIS DE UMA FASE COM PROPRIEDADES
ESPECFICAS. AS MISTURAS HETEROGNEAS SO SISTEMAS POLIFSICOS.
Observao: Todos os sistemas polifsicos (exceto os formados pela
mesma substncia em mudana de estado) so exemplos de misturas
heterogneas. Vamos esquematizar, para resumir, o que estudamos
nesse texto.
SIMPLES SUBSTNCIA PURAHOMOGNEOS: UMA S FASE
COMPOSTA MISTURA HOMOGNEA
SISTEMASHETEROGNEO: MAIS DE UMA FASE
MISTURA HETEROGNEA SUBSTNCIAS PURAS EM MUDANA DE ESTADO
39
3
EXERCCIOS PARA RESOLVER COM ACERTO OS EXERCICIOS, VOC DEVE TER
APRENDIDO: O QUE SISTEMA HOMOGNEO E HETEROGNEO. CLASSIFICAR SISTEMA
QUANTO AO NMERO DE FASES. DISTINGUIR MISTURAS HOMOGNEAS DE MISTURAS
HETEROGNEAS.
RESOLVA-OS COM ATENO E DEPOIS CONFIRA SUAS RESPOSTAS. I
ASSINALE, COM UM X, NOS PARNTESES, TODAS AS ALTERNATIVAS CORRETAS.
1. So sistemas polifsicos a. ( ) b. ( )
gua, sal e acar.
gua, sal e leo. e. ( )
c. ( )
d. ( )
Mercrio, gua e ter.
gua, lcool e leo.
2. Dos sistemas da questo anterior, so misturas heterogneas: a.
( ) gua sal e acar. c. ( ) mercrio, gua e ter. e. ( ) granito. b. (
) gua, sal e leo. d. ( ) gua, lcool e leo. 3. So exemplos de
sistema homogneo: a. ( ) refrigerante. d. ( ) madeira. b. ( ) gua.
e. ( ) gua e acar. c. ( ) ar atmosfrico, sem partculas em suspenso.
4. So exemplos de mistura homognea: a. ( ) refrigerante d. ( )
madeira. b. ( ) gua. e. ( ) gua e acar. c. ( ) ar atmosfrico, sem
partculas em suspenso. 5. A gua mineral gasosa : a. ( ) uma
substncia. d. ( ) um sistema homogneo. 40
b. ( ) uma mistura. c. ( ) um material.
e. ( ) um sistema heterogneo.
6. O desenho ao lado representa: a. ( ) um sistema monofsico. b.
( ) um sistema bifsico. c. ( ) uma substncia pura. d. ( ) uma
mistura heterognea. e. ( ) um sistema homogneo.
II FAA O QUE SE PEDE. 1. Classifique os sistemas da questo 1 do
exerccio anterior, quanto ao nmero de fases (monofsico, bifsico,
trifsico). a. __________________ b. __________________ c.
__________________ d. __________________ e. ________________
2. Quantas fases aparecem depois de misturarmos, agitarmos bem e
deixarmos em repouso os sistemas seguintes? a. gua e
lcool:__________________ areia:________________ c. gua e
b. gua, leo comestvel e areia: ________________
4
CHAVE DE CORREO c. (X); d. (X); e. (X). c. (X); d. (X); e. (X).
Excluindo-se o caso da substncia pura em mudana de estado, as
misturas heterogneas so formadas de componentes diversos. c. (X);
e. (X). O ar s homogneo se o considerarmos sem poeira e poluio. e.
(X). A gua uma substncia; no uma mistura. c. (X); e. (X)
I 1. b. (X); 2. b. (X);
3. b. (X); 4. c. (X); 5. b. (X); 6. b. (X)
c. (X). Uma substncia simples em mudana de estado forma um
sistema polifsico. Veja que no sistema existe apenas gua (substncia
pura), mas em 2 estados (lquido e slido).
II -
1. A seqncia : monofsico; bifsico; trifsico; bifsico; polifsico.
41
Os sistemas polifsicos podem ser classificados em: bifsico (2
fases) e trifsico (3 fases). Acima de 3 fases, costuma-se chamar ao
sistema de polifsico apenas. 2. a. 1 fase ( uma mistura homognea).
b. 2 fases (a areia no se dissolve na gua). c. 3 fases (a areia
fica no fundo do recipiente e o leo, que menos denso que a gua,
flutua).
42
ATIVIDADES DE ENSINO TABELA PERIDICA Voc ter realizado um bom
estudo nestas atividades se, ao final, atingir o seguinte objetivo:
1 CARACTERIZAR A TABELA PERIDICA: A LEI QUE REGE A ORDENAO; O
SIGNIFICADO DOS PERODOS E DAS FAMILIAS; OS ELEMENTOS
REPRESENTATIVOS, DE TRANSIO E OS GASES NOBRES; A DESIGNAO ESPECIAL
DE ALGUMAS FAMLIAS.
1
TEXTO : A TABELA PERIDICA
Para voc ler este texto com bom aproveitamento, preciso que
esteja bem seguro da distribuio eletrnica, de acordo com o diagrama
de Linus Pauling, estudado no mdulo 01. Se voc tiver esquecido,
releia esse mdulo. O que tabela peridica? A tabela peridica este
desenho, onde esto agrupados os 106 elementos qumicos
conhecidos;
Na legenda da tabela peridica o quadrinho posto em destaque na
parte inferior esquerda obtemos dados fundamentais para o trabalho
com Qumica. 1 smbolo 2 nmero atmico (Z) 3 1 4 3 nome do elemento
4distribuio dos elementos massa atmica 2
5
543
chamadas famlias ou grupos. Assim: Perodo ou srie Famlia ou
grupo A tabela peridica composta de 7 perodos e 18 famlias ou
grupos. Vendo a tabela, notamos que as linhas e colunas nem todas
tm o mesmo nmero de elementos. Ser que h algum significado nessa
disposio? Significado dos perodos A distribuio dos elementos em
perodos segue esta regra: O NMERO DE NVEIS DE ENERGIA QUE O
ELEMENTO POSSUI, INDICA O NMERO DO PERODO EM QUE ELE EST.
Sabemos que a eletrosfera formada por, no mximo, 7 nveis de
energia: K ou 1, L ou 2, M ou 3, N ou 4, O ou 5, P ou 6, Q ou 7.
Assim, os tomos que tm apenas 1 nvel energtico se encontram no 1o
perodo; os que tm 2 nveis esto no 2 o perodo; os que tm 3 nveis, no
3o perodo; e assim sucessivamente. Para tirarmos a prova, tomemos o
1o perodo, que formado por 2 elementos: o hidrognio e o hlio, que
tm, respectivamente, nmeros atmicos 1 e 2. 1 H 2 He
Aplicando o diagrama de Linus Pauling para fazer a distribuio
eletrnica, encontramos: 1 1 s nvel: o nvel K 1H 1s Elementos do 1o
perodo2
He 1s2
1 s nvel: o nvel K
Os tomos com nmero atmico maior que 2 j tero 2 nveis energticos
e estaro no 2o perodo. Para confirmarmos, eis o 2o perodo, composto
por 8 elementos. 44
3 Li
4 Be
5 B
6 C
7 N
8 O
9 F
10 Ne
Agora veja: a) 3Li 1s2 2s1 2 1 K c)5
b) 4Be 1s2 2s2 2 2 2 nveis 2p1 K L 2 nveis 2p2 4 L 2 nveis
L 2s2 3 L 2s2 5 L 2s2 7 L
B 1s2 2 K
d) 6C 1s2 2s2 2
2 nveis 2p3 f)8
K O 1s2 2s2 2
e)
7
N 1s2 2 K
2p4 6 L 2 nveis
2 nveis 2p5 h)10
K Ne 1s2 2s2 2
g) 9F 1s2 2 K
2p6 8 L 2 nveis
2 nveis
K
Da mesma forma, o 3o composto pelos elementos 11Na, 12Mg, 13Al,
14Si, 15P, 16S, 17Cl, 18Ar. E todos esses elementos apresentam
eltrons distribudos em 3 nveis de energia. Voc certamente j est bem
seguro de que a distribuio dos eltrons em perodos feita de acordo
com o nmero de nveis de energia do elemento. Antes de passarmos
adiante, porm, preste ateno ao 6o e 7o perodos. 6o perodo 55 56 57
72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Cs Ba 71 Hf Ta W Re Os
Ir Pt Au Hg Ti Pb Bi Po At Rn Esta posio ocupada pelos elementos:
La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu,
chamados srie dos lantandeos, que vm indicados abaixo da tabela.
Por isso ao todo esse perodo apresenta 32 elementos, todos claro
com 6 nveis energticos. Algo semelhante acontece no 7o perodo. 7o
perodo 87 88 89 104 105 106 Fr Ra 103 Ku Ha Aqui ficam localizados
os elementos chamados de sries dos actindeos, com nmeros atmicos
entre 89 e 103. So, portanto, 20 os elementos at hoje conhecidos,
que 45
ocupam esse perodo porque tm 7 nveis energticos. Observe que o
elemento de Z = 106 ainda no tem nome. Significados das famlias De
modo geral, podemos dizer que: AS FAMLIAS SO AS COLUNAS DA TABELA,
ONDE ESTO REUNIDOS OS ELEMENTOS COM A MESMA CONFIGURAO ELETRNICA NA
LTIMA CAMADA A CAMADA DE VALNCIA. Isso quer dizer que os elementos
de cada famlia tm o mesmo nmero de eltrons na ltima camada. Assim:
famlia 1A ( H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) 1 eltron na ltima camada
famlia 2A ( Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) 2 eltrons na ltima camada
famlia 3A ( B, Al, Ga, In, Ti) 3 eltrons na ltima camada e assim
por diante: 4A 4 eltrons na camada de valncia; 5A 5 eltrons; 6A 6
eltrons; 7A 7 eltrons.
Alm disso, os elementos que tm a mesma configurao eletrnica na
camada de valncia tm propriedades qumicas e fsicas semelhantes. Por
isso, se ns conhecermos o comportamento de um elemento, podemos
fazer previses sobre todos os demais de sua famlia. Ento: CADA
FAMLIA APRESETNA ELEMENTOS COM PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS
SEMELHANTES.
Significados dos signos A, B e 0 Voc j deve ter notado que as
famlias se dividem em 3 grandes grupos, representados pelas letras
A e B e pelo algarismo 0. Veja o que indicam: A famlias de
elementos representativos, com propriedades qumicas regulares. A
caracterstica dessas famlias que tm como ltimo e mais energtico
subnvel eletrnico a ser preenchido o s ou o p. famlias de elementos
de transio, com propriedades qumicas variveis. Todos os elementos
de transio tm como subnvel mais energtico o d ou o f, que no ficam
na ltima camada do tomo. famlia dos gases nobres, cujos elementos
tm a sua ltima camada completa, com 2 eltrons, no caso do He, e com
8 eltrons no caso dos demais. Por terem a sua ltima camada de
valncia completa, os elementos dessa famlia so estveis e tm pequena
reatividade qumica.
B
0
Nota: Apesar dos elementos representativos serem menos numerosos
que os de transio, 95% dos compostos qumicos conhecidos so
resultantes de reaes 46
entre elementos representativos. Da a importncia do agrupamento,
na tabela peridica, dos elementos em famlias com a mesma configurao
eletrnica no ltimo nvel. O NMERO DA FAMLIA DOS ELEMENTOS
REPRESENTATIVOS (A) DADO PELO TOTAL DE ELTRONS NO LTIMO NVEL. Por
isso que existem famlias 1A, 2A, 3A, ... , 7A. Observe os exemplos:
a)3
Li 1s2 2 K
2s1 1 L
ltimo nvel: famlia 1A
c)
12
Mg 1s2 2s2 2 K 8 L
2p6
3s2 2 M ltimo nvel: famlia 2A
c)
15
P 1s2 2 K
2s2 8 L
2p6
3s2
3p3 5 M As famlias B ltimo nvel: famlia 5A
Existem 2 tipos de elementos de transio, que se distinguem pelo
subnvel mais energtico. Assim: ELEMENTOS DE TRANSIO EXTERNA TM COMO
SUBNVEL MAIS ENERGTICO O D. ELEMENTOS DE TRANSIO INTERNA TM COMO
SUBNVEL MAIS ENERGTICO O F. Para os elementos de transio externa, o
nmero da famlia dado pela soma: do nmero de eltrons do subnvel d
mais energtico com o nmero de eltrons do subnvel s adjacente. 1s2
2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 1s2
Exemplos: a) 21Sc b) 25Mn
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
2 + 1 = 3; famlia 3B 4s2 3d5 2 + 5 = 7; famlia 7B 47
Nota: Se essa soma for superior ou igual a 8, veja o que
acontece: soma 8 famlia 8B soma 11 famlia 1B soma 9 famlia 8B
(segunda) soma 12 famlia 2B soma 10 famlia 8B (terceira) c) 27Co
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 2 + 7 = 9; segunda famlia 8B d) 30Zn
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 2 + 10 = 12; famlia 2B Os elementos de
transio interna formam as sries dos lantandeos e dos actindeos (que
se acham destacados na tabela) e todos pertencem famlia 3B. Em
resumo, saiba que as famlias indicam os elementos com o mesmo tipo
de comportamento em ligaes qumicas e que esse comportamento depende
da configurao eletrnica da ltima camada ou os subnveis mais
energticos. Assim: Famlia 0 ltima camada completa, com 8 eltrons
para os elementos a partir do 2o perodo e com 2 eltrons para o
elemento hlio (He), tambm designada famlia 8A; Famlias A ltima
camada constituda de subnveis s ou p com mximo de eltrons entre 1 e
7; Famlias B Elementos de transio externa, com subnvel d mais
energtico Elementos de transio interna, com subnvel f mais
energtico.
Sabemos que a famlia 0 tambm chamada de gases nobres. Veja: 1A
(H) Li Na K Rb Cs Fr 2A Be Mg Ca Sr Ba Ra 6A O S Se Te Po 0 7AHe F
Ne Cl AR Br Kr I Xe At Rn
CHALCOGNIOS ou CALCOGNIOS METAIS ALCALINOS HALOGNIOS METAIS
ALCALINO-TERROSOS GASES NOBRES Observe que o hidrognio no pertence
famlia dos metais alcalinos, apesar de situar-se na coluna, pois
tem um eltron e um s nvel energtico. As famlias que no tm nomes
especiais so designadas pelo nome do 48
seu primeiro elemento 3A famlia do boro; 4A 5A famlia do
nitrognio.
famlia do carbono;
Agora, antes de passar aos exerccios, lembre-se: As famlias
agrupam elementos com a mesma configurao eletrnica no ltimo nvel e
que tm, por isso, propriedades semelhantes. Os perodos enumeram os
elementos com o mesmo nmero de camadas (mas configuraes
diferentes), razo por que as propriedades dos elementos do mesmo
perodo so diferentes.
1
EXERCCIOS PARA RESOLVER OS EXERCCIOS COM ACERTO, VOC DEVER
SABER: EM QUE SE BASEIA A ORDENAO DOS ELEMENTOS NA TABELA PERIDICA.
QUAL O SIGNIFICADO DOS PERODOS E COMO ACHAR O PERODO EM QUE EST UM
ELEMENTO, TENDO SEU NMERO ATMICO E COM O DIAGRAMA DE LINUS PAULING.
QUAL O SIGNIFICADO DAS FAMLIAS E COMO ACHAR A FAMLIA DOS ELEMENTOS
A PARTIR DA DISTRIBUIO ELETRNICA. QUAIS OS ELEMENTOS
REPRESENTATIVOS, DE TRANSIO E GASES NOBRES, COM BASE NA DISTRIBUIO
ELETRNICA. QUAIS AS DESIGNAES ESPECIAIS DAS FAMLIAS 1A, 2A, 6A, 7A,
E 0.
DEPOIS DE RESOLVER OS EXERCCIOS, CONFIRA SUAS RESPOSTAS E, EM
CASO DE DVIDA, LEIA OS COMENTRIOS E / OU RELEIA O TEXTO. I
ASSINALE, COM UM X, NOS PARNTESES, ALTERNATIVAS CORRETAS EM CADA
QUESTO. TODAS AS
1. A tabela peridica. a. ( ) a relao dos elementos qumicos
conhecidos, ordenada na seqncia crescente de suas massas atmicas.
b. ( ) ordenada segundo a seqncia dos nmeros atmicos dos elementos.
c. ( ) estrutura-se em 7 perodos e 18 famlias. d. ( ) traz para
cada elemento: smbolo, nmero atmico e massa atmica. 2. Um elemento
apresenta a seguinte configurao eletrnica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1.
Podemos dizer, ento, que: 49
a. ( ) um gs nobre. b. ( ) um elemento de transio
c. ( ) pertence famlia 3B. d. ( ) pertence famlia 3A.
3. A ordenao dos elementos qumicos na tabela peridica: a. ( )
baseia-se no fato de que as propriedades dos elementos esto em funo
de sua massa atmica. b. ( ) segue a ordem de descoberta dos
elementos qumicos. c. ( ) permite prever o comportamento de
elementos da mesma famlia. d. ( ) classifica os elementos em 3
grandes grupos: elementos representativos (A), elementos de transio
(B) e gases nobres (0). 4. Os elementos de uma famlia tm: a. ( )
propriedades semelhantes nas ligaes qumicas. b. ( ) igual nmero de
eltrons no ltimo nvel. c. ( ) propriedades qumicas diferentes. d. (
) igual nmero de camadas eletrnicas. 5. O elemento 6C pertence ao
grupo: a. ( ) 6A. b. ( ) 4A. 6. O elemento 19K se localiza a. ( )
no 4o perodo. b. ( ) no 3o perodo. II c. ( ) 3A. d. ( ) 1A.
c. ( ) no 2o perodo. d. ( ) no 1o perodo.
ASSOCIE AS COLUNAS ESCREVENDO, NOS PARNTESES, A LETRA
CORRESPONDENTE. 1. ( ) Halognios ( A ) 1A 2. ( ) Calcognios ( B )
2A 3. ( ) Gases nobres ( C ) 6A 4. ( ) Metais alcalinos-terrosos (
D ) 7A 5. ( ) Metais alcalinos (E)0 RESPONDA S PERGUNTAS A SEGUIR
1. Quantos nveis energticos possui cada elemento do 5o perodo?
______________________________________________________________ 2.
Em que perodo est o elemento X, que tenha Z = 6?
______________________________________________________________ 3.
Quais so os metais alcalinos? O que caracteriza esses elementos?
______________________________________________________________
______________________________________________________________ 4.
Quais so os gases nobres? O que os distingue dos demais?
______________________________________________________________
______________________________________________________________ 7 5.
Quantos eltrons h na camada de valncia dos elementos que estejam,
respectivamente, nos grupos 7A, 3A e 4A? 50
III
______________________________________________________________
______________________________________________________________ 6. O
que distingue um elemento representativo de um de transio?
______________________________________________________________
______________________________________________________________ 7.
Quais dos elementos a seguir so representativos: 26Fe, 11Na, 8O?
______________________________________________________________
______________________________________________________________ 8.
Quais dos elementos a seguir so de transio: 28Ni, 12Mg, 57La? Que
tipo de transio: interna ou externa?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________ IV
RESOLVA OS EXERCCIOS SEGUINTES.
1. O que caracteriza os metais alcalino-terrosos?
_____________________________________________________________ 2. O
que caracteriza os calcognios?
_____________________________________________________________ 3. O
que caracteriza os halognios?
_____________________________________________________________ 4.
Consulte, na tabela peridica, o elemento de Z = 35 e responda: a.
Qual o seu nome? b. Qual a sua massa atmica? c. Quantos eltrons tm
na sua camada de valncia? d. A que famlia pertence? E a que perodo?
e. Que elementos tm propriedades semelhantes s dele?
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
1 - CHAVE DE CORREO I 1. So corretas as alternativas b, c e d. A
alternativa a falsa, porque a atual tabela peridica se estrutura na
ordem crescente dos nmeros atmicos, pois so os prtons os elementos
que determinam as propriedades dos elementos.
2. d. (X) Pertence famlia 3A. Se o ltimo subnvel preenchido o p
(ou 51
ento s), sabemos que se trata de um elemento do grupo A; se o
nmero de eltrons do ltimo nvel 3, sabemos que a famlia 3A. 1s2 2s2
2p6 3s2 3p1 2 8 3 Confira na tabela. O elemento representado em Z =
13. o alumnio, que fica no 2o perodo da famlia 3A. 3. So corretas
as alternativas c e d. A alternativa a falsa, porque as
propriedades no esto em funo da massa atmica, e sim do nmero
atmico. 4. So corretas as alternativas a e b. O fato de os
elementos terem propriedades semelhantes que permitiu a determinao
de famlias. E a ordenao dessas famlias est feita de acordo com a
configurao eletrnica do ltimo nvel. 5. b. (X) 4A. Veja a distribuio
desse elemento: 2 2s2 2p2 ltimo subnvel p grupo A 6C 1s 4 eltrons
no ltimo nvel grupo 4A 6. a. (X) no 4o perodo. 2 2s2 2p6 3s2 3p6
4s1 19K 1s ltimo nvel 4. Logo: 4o perodo II 1. (D); 2. (C); 3. (E);
4. (B); 5. (A). Lembre-se de que o hidrognio, apesar de estar na
coluna 1A, no metal alcalino. 1. Cada elemento do 5o perodo possui
5 nveis energticos (o nmero de nveis energticos define o perodo em
que se acha o elemento). 2. O elemento de Z = 6 est no 2o perodo,
pois possui 2 nveis de energia. 2 2s2 2p2 6X 1s K L 3. Os metais
alcalinos so Li, Na, K, Rb, Cs e Fr. O que caracteriza os elementos
de uma famlia a distribuio eletrnica do ltimo nvel. Assim, os
metais alcalinos se caracterizam por apresentarem eltrons no ltimo
nvel. 4. Os gases nobres so He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn. O que os
distingue dos demais elementos que eles possuem ausncia quase total
de reatividade qumica, porque tm a sua ltima camada completa. 5.
Elementos do grupo 7A apresentam 7 eltrons na camada de valncia; do
grupo 3A apresentam 3 eltrons; do grupo 4A apresentam 4 eltrons.
Lembre-se: o nmero do grupo dado pelo nmero de eltrons do ltimo
nvel, chamado de camada de valncia. 52
III
6. Os elementos representativos se distinguem dos de transio,
porque apresentam como subnvel mais energtico o s ou o p, enquanto
os de transio tm como subnvel mais energtico o d ou o f. 7. Os
elementos representativos so 11Na e 8O. Veja a distribuio: 2 2s2
2p6 3s1 ltimo subnvel s 11Na : 1s 2 O : 1s 2s2 2p4 ltimo subnvel p
8 O elemento 26Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 de transio, pois o
ltimo subnvel o d (elemento de transio externa). 8. Os elementos de
transio so 28Ni (transio externa) e 57La (transio interna). Veja: 2
2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 subnvel mais energtico d 28Ni: 1s 2 2s2 2p6
3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f1 57La: 1s subnvel mais
energtico d IV 1. Os metais alcalinos-terrosos (2A) se caracterizam
por apresentarem 2 eltrons no ltimo nvel. 2. Os calcognios (6A) se
caracterizam por apresentarem 6 eltrons no ltimo nvel. 3. Os
halognios (7A) se caracterizam por apresentarem 7 eltrons no ltimo
nvel. 4. a. O elemento o bromo smbolo b. Sua A = 79,904 u.m.a. (ou
80, aproximadamente) c. Tm 7 eltrons na camada de valncia d.
Pertence famlia 7A ou dos halognios e est no 4o perodo e. Tm
propriedades similares aos outros halognios: F, Cl, I e At As
propriedades peridicas dos elementos Carter metlico Que so metais?
So elementos que geralmente apresentam estas propriedades. tm
brilhos caractersticos; so bons condutores de calor e de
eletricidade; so dcteis e maleveis; tm tendncia a formar ctions
(ons positivos) De todas essas caractersticas ressalta-se a ltima.
Ento: METAIS SO ELEMENTOS QUE TM A TENDNCIA DE CEDER ELTRONS,
FORMANDO CTIONS. Assim, os elementos qumicos classificam-se em : a)
metais : cedem eltrons, formando ctions; b) ametais ou no-metais :
recebem eltrons, formando nions; c) semimetais : elementos que
apresentam algumas propriedades 53
semelhantes s dos metais e outras semelhantes s dos ametais. Por
exemplo, o Si (silcio), funciona como um semicondutor: em um
sentido, permitindo a passagem de corrente e, no sentido contrario
no. Na tabela peridica, os metais localizam-se na regio
centro-esquerda. Os ametais situam-se na direita. Os 7 elementos
que constituem uma faixa de separao, em tom mais escuro na tabela
seguinte, so os semimentais. Os gases nobres e o oxignio no so
considerados metais nem ametais, apesar de apresentarem
propriedades que os aproximam dos ametais. Semimetais Ametais Gases
nobres H B Si Ge As Sb Te P
Metais O carter metlico, evidente, no o mesmo para todos os
elementos qumicos. Seu aumento segue a tendncia dos grficos a
seguir.Elemento mais no-metlicoF
Aumento do carter metlico
Aumento do carter metlicoFr
Fig. 01 Em um mesmo perodo, o carter metlico aumenta em direo
esquerda.
Elemento mais metlico Fig. 02 Em uma famlia, o carter metlico
cresce no sentido de cima para baixo.
Em razo dessas duas regras, podemos afirmar que: o elemento mais
metlico o da 1a coluna e do ltimo perodo, o Fr (frncio). Os
elementos das colunas 1A (exceto o hidrognio) e 2A so os principais
metais. o elemento mais metlico o da coluna 7A e do 1 o perodo, o
flor (F). Os elementos das colunas 6A e 7A so os principais
ametais. 54
Tamanho do tomo (raio atmico) O tamanho do tomo est em funo do
raio atmico (distncia do ncleo at a ltima camada da eletrosfera).
Como o tomo no uma estrutura rgida, impossvel determinar o seu raio
exato: temos apenas raios mdios. Numa mesma famlia, o tamanho do
tomo aumenta medida que descemos, pois o nmero de nveis energticos
aumenta, tornando maior o raio atmico. J num mesmo perodo, os tomos
tm o mesmo nmero de nveis energticos. Assim, o tamanho do tomo
diminui medida que se anda para a direita. Isso acontece porque o
nmero atmico dos elementos aumenta, bem como a fora eletrosttica
(que une os eltrons ao ncleo), atraindo mais fortemente os eltrons.
Veja o grfico geral:
Densidade m . v Para calcular de densidade de um elemento
qumico, devemos considerar a massa correspondente do tomo-grama e o
volume ocupado pelo tomo-grama A densidade a relao entre a massa
atmica e o volume molar: d = Em um perodo, a densidade aumenta de
elemento para elemento at o meio do perodo e, a partir da, vai
descendo at o final do perodo. Nas famlias ou grupos, a densidade
aumenta de cima para baixo. Veja o esquema geral:
Elementos mais densos
Os elementos mais densos esto nas colunas 8B e 1B e no ltimo
perodo. Logo, so eles: Os (smio), Ir (irdio), Pt (platina) e Au
(ouro).
55
Potencial de ionizao Sabemos que o que mantm os eltrons presos a
um tomo a fora de atrao que os prtons exercem sobre eles. Sabemos
tambm que, para um eltron saltar para um nvel mais externo, precisa
receber energia. Ao estudarmos o tamanho do tomo, vimos que quanto
maior o nmero de camadas, maior o raio atmico, porque a fora de
atrao dos prtons vai ficando menor. Alm disso, os eltrons se
repelem uns aos outros, pois tm a mesma carga. Assim, podemos
concluir que quanto maior o tamanho do tomo, mais fcil
desprender-se um eltron do ltimo nvel e em conseqncia a energia
necessria para retirar o eltron menor. Ou seja, quanto mais aumenta
o tamanho do tomo, mais diminui a energia ou potencial de ionizao.
Elemento com grande tendncia de perder eltrons pequena energia de
ionizao.Fr
Elementos com pequena tendncia a perder eltrons grande energia
de ionizao
A ponta das setas indica a tendncia do aumento de energia ou
potencial de ionizao. Chamamos de potencial de ionizao a quantidade
de energia necessria