Revisão – Aula 2⏐ 1os anos⏐ Décio⏐ ago/09
Química
No:
Nome:
Turma:
PROPRIEDADES DA MATÉRIA
Objetivo
O objetivo dessa ficha é revisar alguns dos tópicos trabalhados no 1º semestre.
As dúvidas devem ser encaminhadas por e-mail até o dia 11/08/2009. Não se esqueça de
colocar no e-mail o seu nome e o título RevMatéria.
Conceitos básicos
A matéria é formada de partículas denominadas átomos.
a) Partículas fundamentais
O átomo tem duas regiões:
• núcleo: região central, pequena e positiva contendo os prótons (p) e os nêutrons (n);
• eletrosfera: região quase vazia que envolve o núcleo contendo os elétrons (e).
Carga elétrica
Partículas
Massa
relativa
Natureza
Valor
relativo
Próton
Positiva
+1
1
Nêutron
Não existe
0
1
Elétron
Negativa
–1
1/1840
mp = massa de 1 próton
mn = massa de 1 nêutron
me = massa de 1 elétron
mp = mn
mp = 1840 . me
Átomo neutro → p = e
Na → p = 11; e = 11.
b) Núcleo atômico (Z)
É o número de prótons existentes no núcleo: Z = p.
A massa do átomo está quase
toda concentrada no núcleo.
c) Número de massa (A)
É a soma do número de prótons com o número de nêutrons: A = Z + n.
d) Representação do núcleo
23
11 Na → Z = 11, A = 23.
A
Z
X
e) Isótopos: igual Z, diferentes A e n
1
2
3
1H
1H
1H
hidrogênio
f)
deutério
trítio
Isóbaros: igual A, diferentes Z e n
40
40
18 Ar
20 Ca
g) Isótonos: igual n, diferentes Z e A
11
12
5B
6B
n=6
n=6
Camada ou nível de energia
Órbita: trajetória circular do elétron em volta do núcleo.
A energia do elétron em uma camada é constante.
Número máximo de elétrons nas camadas
K
2
L
8
M N O P Q
18 32 32 18 8
K L M N O Q
Exemplo: Ba 2 8 18 18 8 2
56
camada de valência: última camada
Algumas regras para a distribuição dos elétrons em camadas para os elementos representativos
(famílias 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 e 18):
• Na camada de valência, não pode haver mais de 8 elétrons;
• Na camada anterior à de valência, colocar 8 ou 18 elétrons.
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Teorias ou modelos para explicar a constituição da matéria
a) Teoria dos quatro elementos: Empédocles-Aristóteles
Toda matéria era formada por quatro elementos: água, terra, fogo e ar, ou seja, toda matéria
seria constituída pela combinação desses quatro elementos em diferentes proporções.
b) Teoria atômica de Leucipo e Demócrito
Toda matéria era formada por átomos e vazio. As diferentes propriedades dos materiais seriam
explicadas pelas diferenças de tamanho, forma e movimento dos átomos.
c) Teoria atômica de Dalton (1808): “teoria da bola de bilhar”
Essa teoria foi baseada em fatos e evidências experimentais.
1. A matéria é formada de pequenas partículas esféricas maciças e indivisíveis denominadas
átomos (bolinhas).
2. Átomos de um mesmo elemento têm massas e tamanhos iguais.
3. Átomos de elementos diferentes têm massas e tamanhos diferentes.
4. Substância é formada pela combinação de átomos numa proposição de números inteiros e
pequenos.
5. Numa reação química, os átomos não são criados nem destruídos.
d) Teoria atômica de Thomson (1897): “modelo do pudim de passas”
Essa teoria foi derivada a partir da utilização do tubo de raios catódicos (descoberta do elétron).
O átomo, segundo Thomson, deveria ser formado por uma esfera de carga elétrica positiva,
possuindo, em sua superfície, elétrons incrustados para neutralizar a carga positiva.
Aplicando uma voltagem elevada, temos a saída de partículas negativas do cátodo,
chamadas de elétrons.
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e) Teoria atômica de Rutherford (1911): “modelo planetário”
Essa teoria foi baseada na experiência da dispersão da radiação alfa por uma lâmina
fina de ouro.
• O átomo não é maciço, apresentando mais espaço vazio do que preenchido.
• A maior parte da massa do átomo se encontra numa pequena região central (núcleo) dotada de
carga positiva, onde estão os prótons.
• Na região ao redor do núcleo (eletrosfera), estão os elétrons em movimento.
• A contagem do número de radiações que atravessa e ricocheteia permite fazer uma estimativa
de que o diâmetro do átomo é cerca de dez mil vezes maior que o diâmetro do núcleo.
A experiência mostrou que a maioria das partículas alfa atravessava a folha. Apenas algumas
poucas eram desviadas ou ricocheteavam. Assim, os átomos não poderiam ser maciços, pois as
partículas alfa não conseguiriam atravessá-los.
f)
Teoria atômica de Bohr (1913)
Essa teoria foi baseada nos espectros atômicos ou de linhas das substâncias (a luz se decompõe
ao atravessar um prisma).
• Nos átomos, os elétrons se movimentam ao redor do núcleo em trajetórias circulares,
denominadas camadas ou níveis.
• Cada um desses níveis possui um valor determinado de energia, isto é, a energia é quantizada.
• Um elétron pode passar de um nível para outro de maior energia desde que absorva energia
externa (energia elétrica, luz, calor etc.). Quando isso acontece, dizemos que o elétron foi
excitado.
• O retorno do elétron ao nível inicial é acompanhado da liberação de energia na forma de ondas
eletromagnéticas (luz visível, ultravioleta, calor etc.).
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Exercícios de fixação
1. (UFRN) Utilizadas em circuitos elétricos, as fotocélulas (ver esquema abaixo) são dispositivos
que geram e permitem a passagem da corrente elétrica apenas quando recebem iluminação.
Funcionam, portanto, como interruptores de corrente acionados pela luz, sendo utilizadas em
máquinas fotográficas, alarmes antifurto, torneiras automáticas e portas de supermercado.
No polo negativo da fotocélula, existe uma camada metálica que facilmente libera elétrons pela
ação da luz.
O metal mais indicado para a construção dessa camada é o:
a) potássio.
b) sódio.
c) lítio.
d) frâncio.
2. (UFSM) A questão a seguir refere-se à visita de Gabi e Tomás ao supermercado com o objetivo
de cumprir uma tarefa escolar. Convidamos você a esclarecer as dúvidas deles sobre a Química
no supermercado.
Um pacote apresentava alguns pregos enferrujados. Diante desse fato, Gabi e Tomás elaboraram
três afirmativas.
Assinale verdadeiro (V) ou falso (F) em cada uma delas.
( ) O número máximo de elétrons que um átomo do quarto nível pode apresentar é 18.
( ) A configuração eletrônica do cátion Fe3+ é 2 8 8 4.
( ) O quarto nível é o mais energético para o átomo de Fe0.
A sequência correta é:
a) F, F, V.
b) V, F, V.
c) F, V, F.
d) V, V, F.
e) V, V, V.
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3. (UFSM) Analise as seguintes afirmativas:
I. Isótopos são átomos de um mesmo elemento que possuem igual número atômico e diferente
número de massa.
II. O número atômico de um elemento corresponde ao número de prótons no núcleo de um átomo.
III. O número de massa corresponde à soma dos números de prótons e elétrons de um elemento.
Está(ão) correta(s):
a) apenas I.
b) apenas II.
c) apenas III.
d) apenas I e II.
e) apenas II e III.
4. (UFRJ) O íon Fe2+, que faz parte da molécula de hemoglobina e integra o sistema de transporte
de oxigênio no interior do corpo, possui 24 elétrons e número de massa igual a 56. O número
atômico e o número de nêutrons desse íon correspondem, respectivamente, a:
a) Z = 26 e n = 30.
b) Z = 24 e n = 30.
c) Z = 24 e n = 32.
d) Z = 30 e n = 24.
e) Z = 26 e n = 32.
Texto para a próxima questão.
(UEL) A teoria corpuscular da matéria é fundamental no pensamento científico. Suas origens
remontam à Grécia do século V a.C., quando Leucipo e Demócrito formularam algumas
proposições sobre a natureza da matéria, resumidas a seguir:
• A matéria é constituída de “átomos”, pequenas partículas (corpúsculos) indivisíveis, não
constituídas de partes.
• Os átomos podem variar quanto à forma.
• Os átomos estão em movimento desordenado, constante e eterno.
Tais proposições tinham como objetivo fornecer elementos para uma explicação lógica do
funcionamento do mundo. Por exemplo, de acordo com os filósofos gregos, a água se espalha sobre
uma superfície plana porque seus átomos seriam esféricos e lisos, rolando uns sobre os outros; os
átomos dos corpos sólidos seriam ásperos ou dotados de pontas e ganchos que os prenderiam uns
aos outros.
6
5. Como toda teoria científica, a teoria corpuscular evoluiu com o tempo, à medida que novos
conhecimentos eram adicionados ao pensamento científico. Comparando as ideias formuladas pelos
gregos com aquelas atuais a respeito da constituição da matéria, qual das afirmações é incorreta?
a) A palavra “átomo” é, ainda hoje, apropriadamente utilizada para designar uma partícula
indivisível, não constituída de partes.
b) Atualmente, a noção de carga elétrica está associada à ideia de partículas eletricamente
positivas, negativas e neutras.
c) O átomo de água, conforme proposto pelos gregos, corresponde hoje à molécula de água.
d) As moléculas são constituídas por átomos.
e) Atualmente, se conhece uma grande variedade de partículas subatômicas, como prótons,
elétrons e nêutrons.
6. (UERJ) Em 1911, o cientista Ernest Rutherford realizou um experimento que consistiu em
bombardear uma finíssima lâmina de ouro com partículas α, emitidas por um elemento
radioativo, e observou que:
• a grande maioria das partículas α atravessava a lâmina de ouro sem sofrer desvios ou com
desvios muito pequenos;
• uma em cada dez mil partículas α era desviada para um ângulo maior que 90º.
Com base nas observações acima, Rutherford pôde chegar à seguinte conclusão quanto à
estrutura do átomo:
a) o átomo é maciço e eletricamente neutro.
b) a carga elétrica do elétron é negativa e puntiforme.
c) o ouro é radioativo e bom condutor de corrente elétrica.
d) o núcleo do átomo é pequeno e contém a maior parte da massa.
7. (UFPE) Isótopos radioativos de iodo são utilizados no diagnóstico e no tratamento de problemas
da tireoide e, em geral, ministrados na forma de sais de iodeto. Os números de prótons, nêutrons
−
e elétrons no isótopo 131 do iodeto-modelo 131
são, respectivamente:
53 I
a)
b)
c)
d)
e)
53, 78 e 52.
53, 78 e 54.
53, 131 e 53.
131, 53 e 131.
52, 78 e 53.
7
8. (PUC-RJ) Um íon X-1 tem 18 elétrons e 20 nêutrons. Portanto, o elemento X possui:
a) número atômico 17.
b) 18 prótons.
c) 19 elétrons.
d) 19 nêutrons.
e) número de massa 38.
9. (UFMG) Em relação aos íons K+ e Cl-, é incorreto afirmar que:
(Dados: números atômicos: K = 19; Cl = 17; Ar = 18.)
a) ambos apresentam o mesmo número de elétrons que o átomo de argônio.
b) o ânion Cl- é maior que o átomo neutro de cloro.
c) o átomo neutro de potássio absorve energia para se transformar no cátion K+.
d) um elétron é transferido do Cl- para o K+ quando esses íons se ligam.
10. (UFF) Avaliando seus conhecimentos relativos a conceitos básicos para o estudo do átomo,
alguns estudantes de Química analisam as seguintes afirmativas:
I. Átomos isótopos são aqueles que possuem mesmo número atômico e números de massa
diferentes.
II. O número atômico de um elemento corresponde à soma do número de prótons com o de
nêutrons.
III. O número de massa de um átomo, em particular, é a soma do número de prótons com o de
elétrons.
IV. Átomos isóbaros são aqueles que possuem números atômicos diferentes e mesmo número de
massa.
V. Átomos isótonos são aqueles que apresentam números atômicos diferentes, números de massa
diferentes e mesmo número de nêutrons.
Esses estudantes concluem, corretamente, que as afirmativas verdadeiras são:
a) I, III e V.
b) I, IV e V.
c) II e III.
d) II, III e V.
e) II e V.
8
11. (UFSM) A alternativa que reúne apenas espécies isoeletrônicas é:
a) 7N3-, 9F-, 13Al3+.
b) 16S0, 17Cl-, 19K+.
c) 10Ne0, 11Na0, 12Mg0.
d) 20Ca2+, 38Sr2+, 56Ba2+.
e) 17Cl-, 35Br-, 53I-.
12. (Fuvest) As espécies Fe2+ e Fe3+, provenientes de isótopos distintos do ferro, diferem entre si
quanto ao número:
a) atômico e ao número de oxidação.
b) atômico e ao número de nêutrons.
c) de prótons e ao número de elétrons.
d) de elétrons e ao raio iônico.
e) de prótons e ao número de nêutrons.
13. (Fatec) Os íons representados a seguir apresentam:
39
19
a)
b)
c)
d)
e)
K+ e
40
20
Ca 2 +
mesma massa.
mesmo raio iônico.
mesma carga nuclear.
mesmo número de elétrons.
mesma energia de ionização.
14. (Fatec) Os íons Ca2+ e Pb2+ possuem:
(Dados: número atômico: Ca = 20; Pb = 82.)
a) mesmo número de prótons e elétrons.
b) mesmo número de prótons e nêutrons.
c) mesma carga nuclear e diferentes massas atômicas.
d) igual soma de número de prótons e nêutrons.
e) igual diferença entre número de prótons e elétrons.
15. (PUC-Campinas) O silício, elemento químico mais abundante na natureza depois do oxigênio,
tem grande aplicação na indústria eletrônica. Por outro lado, o enxofre é de importância
fundamental na obtenção do ácido sulfúrico. Sabendo que o átomo 1428 Si é isótono de uma das
variedades isotópicas do enxofre ( 16 S ), pode-se afirmar que esse átomo tem número de massa:
a)
b)
c)
d)
e)
14.
16.
30.
32.
34.
9
16. (UEL) Entre os números atômicos 20, 31, 34, 38, 54, os que correspondem a elementos
químicos com dois elétrons de valência são:
a) 20 e 38.
b) 31 e 34.
c) 31 e 38.
d) 34 e 54.
e) 38 e 54.
17. (UEL) Quantos prótons há na espécie química:
60
28
a)
b)
c)
d)
e)
2.
28.
30.
32.
60.
18. (Unitau) Dados os átomos
a)
b)
c)
d)
e)
Ni 2 +
54
26
52
55
52
X , 54
24 Y , 26 Z , 25 W , 24 I , quais são isótopos:
X e Z; Y e I.
X e Z; Y e W.
X e Z; X e Y.
Y e T; Z e W.
X e Y; Z e W.
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GABARITO
1) D – Analisando os metais das alternativas:
2 8 9 8 1
19K
2 8 1
11Na
2 1
3Li
2 8 18 32 27 18 9 8 1
87Fr
Assim, o elemento que mais facilmente libera elétrons (cargas negativas) é o Frâncio, pois a
sua última camada está afastada do núcleo (que tem cargas positivas), sendo a atração entre o
elétron dessa camada e o núcleo baixa.
2) A –
1ª afirmação: elementos com 4 camadas podem ter, teoricamente, até 60 elétrons (2 8 18
32). Portanto, é falsa.
2ª afirmação:26Fe3+ 2 8 13 8 5. Portanto, é falsa.
3ª afirmação:26Fe
2 8 16 8 8. Assim, possui 4 camadas, sendo a última sempre a
mais energética. Portanto, é verdadeira.
3) D 1ª afirmação: isótopos possuem mesmo número de prótons. Portanto, é verdadeira.
2ª afirmação: número atômico (Z) corresponde ao número de prótons. Portanto, é verdadeira.
3ª afirmação: número de massa (A) corresponde à soma do número de prótons e do número de
nêutrons, não de elétrons. Portanto, é falsa.
4) A –
56
26
Fe 2 +
Z = p = 26
e = 24
A = 56
n = 30 (A-p)
5) AA alternativa a é a incorreta, pois sabemos hoje que o átomo não é indivisível, é constituído por
partes. Existem partículas atômicas menores ainda, como prótons e elétrons.
6) D – Uma das principais conclusões de Rutherford foi que o átomo possui um núcleo, positivo,
denso, que concentra a maior parte da massa do átomo, circulado por elétrons em uma
eletrosfera, bastante distante do núcleo.
7) B 131 −
53
I
Z = p = 53
e = 54
A = 131
11
n = 78 (A-p)
8) A –
X−
e = 18
n = 20
Z = p = 17
A = n + p = 37
9) D –
+
19K
Z = p = 19
e = 18
17Cl
Z = p = 17
e = 18 (como o Cl– tem um elétron a mais que o Cl, ele é maior)
18Ar
Z = p = 18
e = 18
2 8 9 8 1 (como o elétron da última camada é atraído pelo núcleo, para
19K
retirá-lo do átomo é preciso fornecer energia)
10) B 1ª afirmação: isótopos possuem mesmo número de prótons e diferem no número de nêutrons.
Portanto, é verdadeira.
2ª afirmação: número atômico (Z) corresponde ao número de prótons. Portanto, é falsa.
3ª afirmação: número de massa (A) corresponde à soma do número de prótons e do número de
nêutrons, não de elétrons. Portanto, é falsa.
4ª afirmação: isóbaros possuem mesmo número de massa e diferem no número de prótons.
Portanto, é verdadeira.
5ª afirmação: isótonos possuem mesmo número de nêutrons e diferem no número de prótons e
massa. Portanto, é verdadeira.
11) A –
37N
Z=p=7
9F
Z=p=9
3+
13Al
Z = p = 13
e = 10
e = 10
e = 10
12) D –
2+
26Fe
Z = p = 26
e = 24
3+
26Fe
Z = p = 26
e = 23
Além disso, nesse caso, a maior quantidade de elétrons do
iônico.
12
2+
26Fe
lhe confere um maior raio
13) D –
39
19
K+
Z = p = 19
40
20
Ca
e = 18
A = 39
n = 20 (A-p)
e = 18
A = 40
n = 20 (A-p)
2+
Z = p = 20
14) E –
2+
20Ca
Z = p = 20
e = 18
2+
82Pb
Z = p = 82
e = 80
Como os Z dos elementos são diferentes, isso implica núcleos diferentes (em quantidade de
prótons), o que resulta em carga nuclear diferente.
15) C –
28
14
Si
Z = p = 14
30
16
e = 14
A = 28
n = 14 (A-p)
S
n = 14
Z = p = 16
e = 16
A = p + n = 30
16) A –
20X
2 8 10 8 2
2 8 18 3
31X
2 8 18 6
34X
2 8 18 10 8 2
38X
2 8 18 26 18 8
54X
Assim, os elementos que possuem dois elétrons de valência (última camada) são os de
número atômico 20 e 38.
17) B –
60
28
Ni 2+
Z = p = 28
e = 26
A = 60
n = 32 (A-p)
18) A – isótopos são elementos com mesmo número de prótons (p = Z)
Assim, X e Z possuem cada 26 prótons e Y e I possuem cada 24 prótons.
G:\Editoração\Ped2009\Química\Atividade 02- Revisão site-1C.doc
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