LISTA DE EXERCÍCIOS Goiânia, ____ de ___________ de 2014 Série: 3º ano Turma: _____ Aluno(a):______________________________________________________________ Disciplina:Química Professor: Manzi e-mail: [email protected] 01) A IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) aprovou recentemente o nome de “copernício” (de símbolo Cp e número atômico 112) para o novo elemento da Tabela Periódica. O Cp é produzido por fusão nuclear, quando um alvo de chumbo é bombardeado por íons de zinco, sendo 277 vezes mais pesado que o hidrogênio. Como esse elemento decai após um milésimo de segundo, sua existência só pode ser provada com a ajuda de métodos de análise extremamente rápidos e sensíveis. Analise a veracidade (V) ou falsidade (F) das proposições abaixo, sobre o elemento químico copernício. ( ) Será alocado no grupo 12 e no sétimo período da Tabela Periódica. ( ) Seus elétrons, no estado fundamental, estão distribuídos em seis níveis principais de energia. ( )1 mol de átomos de copernício tem o dobro da massa de 1 mol de átomos de ferro. A respeito de tais elementos é correto afirmar que a) VI é o elemento mais eletronegativo. b) I, II e IV são líquidos à temperatura ambiente. c) III e VII são denominados elementos representativos. d) VIII é um halogênio e IX pertence ao grupo 15. e) 3s2 3p2 é a configuração eletrônica da camada de valência de V. Assinale a alternativa que preenche corretamente os parênteses, de cima para baixo. 05) Considere as quatro caixas abaixo, que contêm diferentes materiais residuais de uma indústria: a) V – F – V d) V – V – V b) V – F – F e) F – F – F c) F – V – F 02) Os elementos X e Y apresentam as seguintes configurações eletrônicas 1s22s22p63s23p64s23d104p6 e 2 2 6 2 6 1 1s 2s 2p 3s 3p 4s , respectivamente. Assinale a alternativa que apresenta o período e a família em que se encontram estes elementos. a) Os elementos X e Y pertencem à quarta família; o elemento X pertence ao período O, e o elemento Y pertence ao período IA. b) Os elementos X e Y pertencem à mesma família e ao mesmo período. c) Os elementos X e Y pertencem ao quarto período; o elemento X é um gás nobre, e o elemento Y pertence à família dos metais alcalinos. d) Os elementos X e Y pertencem aos períodos terceiro e primeiro, respectivamente. Quanto à família, os dois elementos pertencem à família 4A. e) Os elementos X e Y pertencem aos períodos sexto e primeiro, respectivamente, sendo estes elementos gases nobres. 03) O jornal Folha de S. Paulo publicou, no dia 03/12/2010 (p. C9), a notícia de que um grupo de cientistas descobriu uma bactéria que substitui o fósforo por arsênio em seu DNA. Uma das características que esses átomos compartilham e que ajudam a explicar a substituição é o fato de que a) apresentam-se no estado gasoso a 25ºC. b) possuem a mesma massa atômica. c) estão no mesmo período da tabela periódica. d) apresentam a mesma distribuição eletrônica. e) pertencem à mesma família da tabela periódica. 04) Na tabela periódica abaixo, alguns elementos químicos foram representados aleatoriamente por algarismos romanos. A única caixa que contém apenas metais está indicada pela seguinte letra: a) Wb) X c) Y d) Z 06) Um determinado elemento químico tem para seu átomo no estado fundamental, a seguinte distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 Podemos propor, para este elemento: I. O número de prótons no núcleo atômico é 34. II. É um elemento pertencente ao grupo IVA da Tabela Periódica. III. O último elétron distribuído na camada de valência possui o número quântico magnético igual a zero. IV. A subcamada de menor energia, pertencente à camada de valência é a 4s. Analise as proposições e marque a opção CORRETA: a) Apenas I e II b) Apenas I e III c) Apenas II e III d) Apenas II e IV e) Apenas I e IV 07) Considere as espécies de (I) a (IV) e o arcabouço da Tabela Periódica representados a seguir. Assinale a alternativa correta. I. II. III. IV. Av. Ipanema Qd.12 Lt.36 - Cep: 74.343-010 - Jardim Atlântico Goiânia/Goiás - Fone: 3088-0088 – www.colegiopodium.com.br RESPONSABILIDADE AMBIENTAL – Nossos papéis são de florestas 100% plantadas e renováveis -1- Elemento Raio atômico, a) A espécie (II) é um gás nobre. b) A camada de valência da espécie (I) pode ser representada por: ns2 np5. c) A camada de valência da espécie (III) pode ser representada por: ns2 np6. d) A espécie (IV) é um metal eletricamente neutro. e) As espécies (I) e (III) são cátions. 08) O elemento químico índio é utilizado na dopagem de cristais, na fabricação de transistores e em soldas de baixo ponto de fusão aplicadas em chips de semicondutores, a exemplo de silício. Com base nos conhecimentos dos modelos atômicos e nas propriedades periódicas dos elementos químicos, é correto afirmar: a) A dopagem de semicondutores por átomos de índio é possível porque o raio covalente desse elemento químico é igual ao do átomo do elemento químico semicondutor. b) A configuração eletrônica dos elétrons mais externos do elemento químico índio é representada por 5s25p1. c) A primeira energia de ionização do elemento químico índio é menor do que a do elemento químico tálio. d) A distribuição eletrônica por subníveis de energia do íon In 3+ é representada por [Kr] 4d7. e) O índio é o elemento químico de menor ponto de fusão do grupo periódico 13. 09) O sal de cozinha é composto por cloreto de sódio e por pequenas concentrações de iodeto de potássio. Pequenas quantidades do íon iodeto ajudam a prevenir o alargamento da glândula tireóidea que atua sobre a taxa metabólica basal no organismo humano. Em relação ao exposto, é CORRETO afirmar: a) o íon I- tem raio iônico maior que o íon Cl-. b) os íons Na+ e K+ pertencem ao mesmo período da Tabela Periódica. c) o íon K+ sob influência dos hormônios T3 e T4 diminuem a quantidade de cálcio. d) o íon I- sob influência dos hormônios T3 e T4 aumentam a quantidade de cálcio. 10) Assinale o que for correto. 01. Um cátion terá raio atômico sempre menor do que seu átomo correspondente. 02. Um ânion terá energia de ionização sempre menor do que seu átomo correspondente. 04. Para os elementos da família 15 (ou 5A), as afinidades eletrônicas são muito baixas, pois a adição de elétrons deve ser feita em orbitais do tipo p preenchido com 3 elétrons. 08. Um átomo que apresenta baixa eletronegatividade normalmente apresenta alta afinidade eletrônica. 16. Na família 1A, com exceção do H, o ponto de fusão e de ebulição dos metais formados por esses elementos diminui de cima para baixo. 11) Raio iônicodo P rimeiro potencial ânion divalente, de ionização, (kJ/mol) 1314 999 químico (pm) oxigênio 74 (pm) 140 enxofre 104 184 selênio 114 198 941 telúrio 137 221 869 polônio X Y Tabela — Algumas propriedades dos elementos químicos do grupo 16 A tabela periódica é a mais importante ferramenta que os químicos criaram para ajudar na busca de tendências e de padrões, que permitem previsões de propriedades físicas e químicas dos elementos químicos e de seus compostos. A estrutura da tabela periódica moderna obedece aos padrões periódicos das configurações eletrônicas desses elementos. Quando organizados em colunas, apresentam igual número de elétrons no nível mais externo, elétrons de valência, e portanto semelhanças, em geral, em suas propriedades. Entretanto, como esses elétrons de valência se distribuem em diferentes níveis de energia, conforme o número atômico aumenta, os elementos desse grupo apresentam valores diferentes dessas propriedades, como mostra a tabela acima. Assim, as configurações eletrônicas, além de explicarem as semelhanças, explicam também as diferenças entre as propriedades desses elementos nos períodos e grupos da tabela periódica. A partir das considerações sobre a tabela periódica dos elementos químicos e com base nas informações da tabela que representa as propriedades dos elementos químicos do grupo 16, a) escreva uma justificativa que fundamente a tendência nas variações dos raios atômicos e dos primeiros potenciais de ionização e justifique o aumento do valor do raio do ânion em relação ao do raio atômico dos elementos químicos do grupo 16; b) estabeleça uma relação matemática de ordem (=, < ou >) entre os valores do raio atômico do polônio e do raio atômico do telúrio e, também, entre os valores dos primeiros potenciais de ionização desses elementos químicos. 12) Um elemento representativo tem sua configuração eletrônica de camada de valência 5s2 5p2. Sobre este elemento, afirma-se: I. seu cátion bivalente tem configuração de camada de valência 5s2 5p4; II. seu ponto de fusão é mais alto do que o do elemento que tem camada de valência 6s2 6p2; III. tem caráter metálico maior do que o do elemento que tem camada de valência 5s2 5p5. É correto apenas o que se afirma em a) I. b) I e II. c) II. d) II e III. e) III. 13) Ao se estudar a correlação periódica dos elementos químicos, identifica-se um elemento que apresenta alto potencial de ionização e alta afinidade eletrônica. Esse elemento é um a) não-metal. b) metal. d) metal de transição. c) semimetal. e) alcalino terroso. 14) A maioria dos elementos da tabela periódica apresenta-se como metais quando cristalizados na sua substância pura. Suas propriedades químicas são alvos tanto da pesquisa quanto da aplicação industrial. Por pertencerem a uma mesma classe, os metais possuem características similares. Sobre as características dos metais, considere as seguintes afirmativas: 1. Metais apresentam alta condutividade térmica e elétrica. 2. Metais possuem altos valores de eletronegatividade. 3. Metais apresentam baixa energia de ionização. 4. Metais reagem espontaneamente com oxigênio. Assinale a alternativa correta. Av. Ipanema Qd.12 Lt.36 - Cep: 74.343-010 - Jardim Atlântico Goiânia/Goiás - Fone: 3088-0088 – www.colegiopodium.com.br RESPONSABILIDADE AMBIENTAL – Nossos papéis são de florestas 100% plantadas e renováveis -2- a) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. 15) Sobre a classificação periódica dos elementos, que é o instrumento de manuseio indispensável às atividades dos químicos, é correto afirmar-se que a) a lei de recorrência, lei das oitavas, foi elaborada primitivamente por Mendeleiev. b) a diferença de eletronegatividades possibilita prever o tipo de ligação entre dois elementos da tabela. c) o átomo de hélio tem raio atômico duas vezes maior que o átomo de hidrogênio. d) a afinidade eletrônica do neônio é positiva porque o elétron adquirido ocuparia um orbital 3s de energia mais elevada. 16) Um astronauta foi capturado por habitantes de um planeta hostil e aprisionado numa cela, sem seu capacete espacial. Logo começou a sentir falta de ar. Ao mesmo tempo, notou um painel como o da figura: sendo que cada quadrado era uma tecla. Apertou duas delas, voltando a respirar bem. As teclas apertadas foram: a) @ e # b) # e $ c) $ e % d) % e & e) & e * 17) De acordo com as propriedades periódicas dos elementos químicos, analise as proposições abaixo. I. O tamanho do raio atômico dos elementos químicos cresce da direita para a esquerda nos periódicos e cresce de cima para baixo nos grupos. II. O tamanho do raio atômico dos elementos químicos cresce da esquerda para direita nos periódicos, assim como a eletropositividade. III. O iodo apresenta raio atômico menor do que o cloro. IV. O nitrogênio apresenta raio atômico maior do que o flúor. Analise a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. 18) Em 1913, Henry G. J. Moseley estabeleceu o conceito de número atômico, verificando que esse número caracterizava melhor um elemento químico do que sua massa atômica e, a partir dessa constatação, a lei da periodicidade de Dimitri J. Mendeleyev ganhou um novo enunciado: muitas propriedades físicas e químicas dos elementos químicos variam, periodicamente, na sequência de seus números atômicos. Com base nessas considerações e comparando-se as propriedades dos elementos químicos rubídio e iodo, é correto afirmar: a) O iodo é o elemento químico do quinto período da tabela periódica que tem maior afinidade eletrônica porque, com a adição de um elétron ao seu átomo, absorve maior energia. b) O rubídio e o iodo possuem propriedades semelhantes porque pertencem ao mesmo período da tabela periódica. c) O raio do íon I− e o ponto de fusão do iodo são, respectivamente, maiores que o raio do Rb + e o ponto de fusão do rubídio. d) O raio covalente do iodo é maior que o do elemento químico rubídio porque o átomo desse elemento químico tem maior número de camadas eletrônicas. e) A energia de ionização do rubídio é maior porque é mais difícil retirar um elétron do átomo de rubídio gasoso do que do iodo nas mesmas condições. 19) Considere os átomos X, Y e Z, todos do mesmo período; X é um metal alcalino terroso, Y está no grupo 5A e Z é um halogênio. Em relação a isso, assinale a alternativa correta. a) X possui a menor primeira energia de ionização em relação a Y e Z. b) Y possui a menor primeira energia de ionização em relação a X e Z. c) Z possui a menor primeira energia de ionização em relação a X e Y. d) X possui a maior primeira energia de ionização em relação a Y e Z. e) Y possui a maior primeira energia de ionização em relação a X e Z. 20) Dentre os mais de cinquenta novos minerais descobertos pela equipe do professor da USP e do IPT de São Paulo, José Moacyr Vianna Coutinho, 86 anos, destacam-se a coutinhoíta (batizada com esse nome em sua homenagem), um silicato de urânio e tório, e a menezesita, que é constituída por bário, zircônio, magnésio e óxido de nióbio e é usada para a fabricação de aços especiais, tendo o Brasil como seu maior produtor mundial. Sobre os materiais encontrados nestes minerais e sobre cristais sólidos de modo geral, assinale a afirmação verdadeira. a) Na tabela periódica, o bário, o zircônio e o magnésio são elementos representativos. b) O nióbio tem maior energia de ionização do que o zircônio. c) Todos os metais, por serem sólidos, apresentam estrutura cristalina. d) Urânio e tório pertencem à série dos chamados metais terras raras. 21) Analise as proposições a seguir, com relação às propriedades periódicas dos elementos químicos: I. A eletronegatividade é a força de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação, e relaciona-se com o raio atômico de forma diretamente proporcional, pois à distância núcleoelétrons da ligação é menor. II. A eletroafinidade é a energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso, captura um elétron; portanto, quanto menor o raio atômico, menor a afinidade eletrônica. III. Energia (ou potencial) de ionização é a energia mínima necessária para remover um elétron de um átomo gasoso e isolado, em seu estado fundamental. IV. O tamanho do átomo, de modo geral, varia em função do número de níveis eletrônicos (camadas) e do número de prótons (carga nuclear). É CORRETO o que afirma em: a) Apenas I, III e IV b) Apenas III e IV c) Apenas I e II d) Apenas II e IV e) I, II, III e IV 22) Um elemento químico “E” tem número atômico 29. Com base nessa informação, é CORRETO afirmar que a) o elemento é um metal alcalino, localizado no terceiro período da tabela periódica. b) a primeira energia de ionização desse elemento é maior que a segunda. c) o elemento reage vigorosamente com água, mesmo a frio, originando um hidróxido alcalino. d) a configuração eletrônica do cátion de carga +1 desse elemento é 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d10. Av. Ipanema Qd.12 Lt.36 - Cep: 74.343-010 - Jardim Atlântico Goiânia/Goiás - Fone: 3088-0088 – www.colegiopodium.com.br RESPONSABILIDADE AMBIENTAL – Nossos papéis são de florestas 100% plantadas e renováveis -3- e) a formação do cátion +2 desse elemento requer a remoção de dois elétrons do subnível 3d. 23) A sistematização dos elementos químicos na tabela periódica foi um dos marcos evolutivos da química. Em relação à classificação periódica dos elementos, é CORRETO afirmar que a) o átomo de Ag( Z =47 ) ocupa o quarto período da tabela periódica e apresenta dois elétrons na última camada. b) entre os elementos que compõem a família dos metais alcalinos, apenas o césio e o frâncio formam cátions com carga + 2. c) há uma dificuldade experimental para se definir o tamanho de um átomo, porque a sua nuvem eletrônica não termina nitidamente a uma distância bem definida do núcleo. d) em geral, os raios iônicos dos cátions monoatômicos de carga +1 são muito próximos, e, em alguns casos, iguais aos raios atômicos dos seus átomos originais. e) para se formar o cátion Fe3+( Z =26 ), são removidos do subnível 3d os três elétrons mais energéticos ficando, portanto, o subnível 3d com apenas três elétrons desemparelhados. 24) Sobre o processo de ionização de um átomo A, mostrado abaixo, A(g) + energia A+(g) + e– são feitas as seguintes afirmativas: I. A energia de ionização aumenta à medida que o raio atômico diminui; sendo assim, é necessária uma quantidade de energia maior para remover elétrons de átomos menores. II. O cátion formado possui um raio maior que o raio do átomo pelo fato de a perda do elétron deixar o átomo carregado mais positivamente e assim diminuir a atração entre os elétrons resultantes e o núcleo, o que promove a expansão da nuvem eletrônica. III. A primeira energia de ionização é sempre a maior e, consequentemente, a remoção de elétrons sucessivos do mesmo átomo se torna mais fácil. IV. A energia de ionização em átomos localizados no mesmo período da tabela periódica aumenta no mesmo sentido do aumento da carga nuclear. Estão corretas as afirmativas a) I e III b) II e IV c) II e III d) I e IV e) I, II e IV 25) A tabela apresenta os valores para duas propriedades atômicas (X e Y) em função do número atômico (Z). Número 3 4 5 atômico (Z) X 157 112 88 Y 1,0 1,6 6 7 8 9 77 74 66 64 2,0 2,6 3,0 3,4 4,0 As propriedades X e Y são, respectivamente, a) eletronegatividade e volume atômico. b) primeira energia de ionização e afinidade eletrônica. c) raio atômico e volume atômico. d) eletronegatividade e primeira energia de ionização. e) raio atômico e eletronegatividade. TEXTO: 1 - Comum à questão: 26 O “meio ambiente” é algo que a todos deve preocupar, uma vez que sua “poluição” afeta a todos igualmente. O ar respirado é um conjunto de compostos no qual o oxigênio (O2) é aquele que o organismo necessita, porém, com ele, além dos componentes naturais da atmosfera, muitas vezes chegam aos pulmões, em quantidades preocupantes, substâncias nocivas à saúde, como SO2 (altamente prejudicial às vias respiratórias e associado a doenças cardiovasculares), CO (além de comprometer funções como a cognitiva, por dificultar a irrigação de áreas do cérebro, aumenta o risco de doenças cardiovasculares e respiratórias), óxido de nitrogênio (responsável pelo aumento no número de doenças respiratórias), material particulado (facilmente absorvido pelo pulmão, podendo causar problemas respiratórios, inclusive enfisema e câncer pulmonar) e ozônio (O3). Estudos recentemente publicados nos EUA têm mostrado que a taxa de mortalidade vem aumentando quase 1% a cada incremento de dez partes por bilhão nos níveis de ozônio, o que equivale a 10 litros do gás em 1 bilhão de litros de ar puro. O ozônio, em quantidades mínimas, é capaz de causar danos aos pulmões, além de dificultar o transporte de oxigênio pelo sangue. Os principais problemas resultantes da alta concentração de ozônio na baixa atmosfera são: alergias, rinite, asma, bronquite, enfisema pulmonar e complicações de quadros associados a infartos e derrames. Levantamentos atuais realizados pela Universidade do Rio de Janeiro sobre o impacto da poluição na saúde dos moradores da cidade apontam que o aumento de 1 milésimo de grama na quantidade de poluentes no ar resulta num acréscimo de 3% na morte de idosos e de 4% no número de crianças hospitalizadas. BUCHALLA, A. Paula. FUMAÇA RIMA COM in VEJA, Abril: São Paulo, 29 de junho de 2005 [adapt.]. AMEAÇA, 26) Sobre as substâncias – e elementos delas constituintes – citadas no texto, considere as afirmativas abaixo. I. Oxigênio e ozônio são formas alotrópicas do elemento oxigênio. II. O elétron diferenciador (último elétron a ser distribuído) em um átomo de enxofre apresenta os seguintes números quânticos: n 3 ; 1 e m 1 . III. Embora figurem no mesmo grupo da tabela periódica, o oxigênio é menos eletronegativo do que o enxofre. IV. O oxigênio, ao ganhar 2 elétrons, transforma-se num cátion de carga +2. Dessas afirmativas, estão corretas apenas: a) I e III. b) II e III. c) I e II. d) II e IV. e) I e IV. TEXTO: 2 - Comum à questão: 27 Considere a distribuição eletrônica geral por níveis de energia, e demais informações, dos quatro elementos químicos, X, Y, Z e T, abaixo: 27) Sobre suas propriedades quânticas e eletrônicas é CORRETO afirmar que: a) O elemento X apresenta onze orbitais duplamente preenchidos b) Cinco orbitais duplamente preenchidos do elemento Y têm número azimutal igual a zero c) O elemento Z tem seus elétrons distribuídos em seis níveis principais de energia d) O número magnético do elétron mais externo do elemento Y é zero e) O elétron mais energético do elemento T apresenta número azimutal igual a 2 Gabarito: 01) B 02) C 03) E04) E 07) C 08) B 09) A 10) 23 05) D 06) E 11) A partir da análise das informações da tabela periódica, da tabela que apresenta algumas propriedades periódicas dos elementos químicos do grupo 16, e das configurações eletrônicas, em ordem crescente de níveis de energia, desses elementos, pode-se concluir: O raio atômico cresce, em função do aumento do número atômico dos elementos químicos, no grupo e, consequentemente, com o número de níveis de energia, o que justifica a tendência de aumento do tamanho do átomo. A tendência à diminuição dos valores do primeiro potencial de ionização, com o aumento do número atômico e do número de níveis de energia nos átomos dos elementos químicos do grupo, ocorre porque a atração exercida pelo núcleo sobre os elétrons mais externos diminui. Quando os elétrons são adicionados a um átomo neutro na formação de um ânion, embora o número de níveis de energia permaneça constante, as repulsões elétron-elétron aumentam e fazem com que o tamanho do ânion seja maior do que o do átomo neutro. Com base nas tendências de aumento dos valores do raio atômico e de diminuição dos valores do primeiro potencial de ionização, pode-se estabelecer as relações matemáticas, entre essas propriedades dos elementos químicos polônio e telúrio: X > 137pm e Y < 869kJ/mol. 12) E13) A 14) D 15) B 16) D 17) D 18)C 19) A 20) B 21) B 22) D 23) C 24) D 25) E 26) C 27) D Av. 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