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RESOLUÇÃO DE ALGUMAS QUESTÕES SOBRE PROPRIEDADES PERIÓDICAS

LEIA O TEXTO PARA RESPONDER ÀS QUESTÕES 1 e 2

Tabela Periódica ganha 112º elemento, ainda sem nome

11 de junho de 2009 Cientistas na Alemanha estão tentando encontrar um nome para o mais novo elemento da

tabela periódica, que recebeu o número 112. Depois de mais de uma década de seu descobrimento, o elemento de número atômico 112 foi aceito oficialmente na tabela e recebeu, temporariamente, o nome de "ununbium" (ou unúmbio, que em latim quer dizer 112). Ele é super-pesado e altamente instável - existe por apenas alguns milionésimos de segundo e depois se desfaz.

Demorou muito para que a descoberta da equipe alemã do Centro para Pesquisa de Íons Pesados, liderada por Sigurd Hofmann, fosse reconhecida oficialmente pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC, em inglês). É que sua existência teve que ser confirmada de maneira independente - até agora apenas quatro átomos foram observados.

A Tabela Periódica dos elementos químicos é a disposição sistemática dos elementos, na forma de uma tabela, em função de suas propriedades. São muito úteis para prever as características e tendências dos átomos. “O novo elemento é aproximadamente 277 vezes mais pesado que o hidrogênio, o que converte no mais pesado da tabela periódica”, disse o pesquisador.

Hofmann começou sua busca por elementos para a tabela periódica em 1976. Para criar o elemento 112, a equipe de Hormann usou um acelerador de partículas com 120 metros de comprimento para lançar um fluxo de íons de zinco (cátion bivalente) contra átomos de chumbo, cujos núcleos contêm 30 e 82 prótons, respectivamente.

Os núcleos dos dois elementos se fundiram para formar o núcleo do novo elemento. Estes núcleos muito grandes e pesados também são muito instáveis. Eles começam a se desintegrar pouco depois de formados. Isso libera energia, que os cientistas podem medir para descobrir o tamanho do núcleo que está se desfazendo.

Mas tais experiências resultam em poucas fusões bem sucedidas e os cientistas precisam de aceleradores de partículas cada vez mais poderosos para realizar experiências mais longas e descobrir os elementos mais evasivos e instáveis.

Equipes de pesquisadores na Rússia, nos Estados Unidos e no Japão estão participando do que Hofmann qualificou como "uma competição amistosa" para descobrir elementos novos e mais pesados.

Fonte: Adaptado de http://www.estadao.com.br/noticias/geral,tabela-periodica-

ganha-112-elemento,385930,0.htm. Acesso em 20/06/2009.

1. Considerando-se as informações do texto e outros conhecimentos, é CORRETO afirmar que

o novo integrante da tabela periódica é um elemento químico A) bom condutor elétrico.

B) sólido na temperatura ambiente.

C) radioativo.

D) representativo.

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2. Considerando-se o texto e outros conhecimentos, responda:

a) Qual a quantidade de nêutrons no novo elemento químico descoberto? Demonstre todo o raciocínio.

b) Qual é a quantidade de elétrons de valência do átomo neutro utilizado na obtenção do novo elemento?

c) Qual é a distribuição eletrônica por subnível de energia do íon utilizado na obtenção do novo elemento? Considere o íon no estado fundamental.

3. (ITA) São definidas quatro espécies de átomos neutros em termos de partículas nucleares:

Átomo I – possui 18 prótons e 21 nêutrons

Átomo II – possui 19 prótons e 20 nêutrons

Átomo III – possui 20 prótons e 19 nêutrons

Átomo IV – possui 20 prótons e 20 nêutrons

Pode-se concluir que:

A) os átomos III e IV são isóbaros;

B) os átomos II e III são isoeletrônicos;

C) os átomos II e IV são isótopos;

D) os átomos I e II pertencem ao mesmo período da Classificação Periódica;

E) os átomos II e III possuem o mesmo número de massa.

4. Um ânion monovalente (carga igual – 1) tem configuração 1s2

2s2

2p6

. O átomo neutro correspondente a este íon pertence a um elemento:

A) alcalino, do 4° período.

B) halogênio, do 2°período.

C) gás nobre, do 2° período.

D) alcalino-terroso, do 3°período.

E) de transição, do 5°período.

A = p + n

277 = 112 + n n = 165

O elemento é o chumbo – coluna 4ª – 4 elétrons de valência.

O íon é o Zn 2+ 1s

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2s2

2p6

3s2

3p6

3d10

Lembre-se que os elétrons a serem retirados primeiro são os da camada de valência

A distribuição do átomo neutro 1s2

2s2

2p6

3s2

3p6

4s2

3d10

e, primeiramente, deve-se tirar elétrons da 4ª camada.

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5. Considere as configurações eletrônicas no estado fundamental, nos três últimos subníveis mais energéticos, dos elementos abaixo:

A. 3p6, 4s

2. 3d

10

B. 3p6, 4s

2, 3d

2.

C. 4s2, 3d

10, 4p

2.

D. 5p6, 6s

2, 4f

2.

E. 3s2, 3p

6, 4s

2.

Sobre os elementos mencionados, é CORRETO afirmar que:

A) A e C possuem dois elétrons de valência.

B) A e B pertencem a mesma coluna da tabela periódica.

C) C e D estão no mesmo período da tabela periódica.

D) D é um elemento de transição externa.

E) E é um elemento representativo.

6. O gráfico a seguir mostra, em ordem aleatória de posição na tabela periódica, os raios

atômicos dos oito elementos representativos do quinto período da tabela periódica. Os oito elementos estão denominados genericamente por A, B, D, E, G, J, M e Q.

Com base nos dados apresentados no gráfico e nos conhecimentos sobre o tema, responda.

a) IDENTIFIQUE os elementos representados pelas letras A, E, B e Q, escrevendo os

símbolos da tabela periódica e os nomes das famílias em que esses elementos se encontram.

Elemento genérico Símbolo do elemento na

tabela Nome da família

A Xe Gases nobres

E Rb Metal alcalino

B I Halogênio

Q Sr Metal alcalino terroso

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b) QUAL elemento genérico do gráfico terá a maior 1ª energia de ionização? JUSTIFIQUE sua escolha, mencionando conhecimentos sobre a definição de energia de ionização, sua relação com atração elétron núcleo e raio atômico.

ELEMENTO: A

JUSTIFICATIVA:

A primeira energia de ionização é a energia mínima necessária para remover um elétron, a partir de um átomo neutro e isolado, com o material na fase gasosa. Quanto menor o raio atômico, maior a atração elétron núcleo e maior a energia de ionização. O elemento A apresenta o menor valor de raio atômico. Portanto, o elemento A será o elemento com a maior 1ª energia de ionização.

7. (UFSC2003 modificada) A energia de ionização dos elementos químicos é uma propriedade periódica, isto é, varia regularmente quando os mesmos estão dispostos num sistema em ordem crescente de seus números atômicos. O gráfico, a seguir, mostra a variação da energia de ionização do 1º elétron, em e.V, para diferentes átomos.

Com base na ilustração e em outros conhecimentos, é CORRETO afirmar.

A) No intervalo Z = 3 a Z = 10, observa-se que o aumento da carga nuclear tende a

aumentar a força de atração do elétron pelo núcleo. B) Selecionando-se três átomos com maior dificuldade para formarem cátions

monovalentes, teríamos os átomos de He, Li e Na. C) O potássio é o metal que apresenta o maior potencial de ionização, entre os elementos

representados. D) A carga nuclear é o único fator determinante da energia de ionização. E) As menores energias de ionização correspondem aos metais alcalinos terrosos.

Lembre-se que carga nuclear é igual ao número de prótons no núcleo.

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8. As sucessivas energias de ionização de um elemento do 2º período, denominado genericamente como sendo X, estão representadas no gráfico ao lado.

É CORRETO afirmar que

A) quanto maior a energia de ionização menor a atração elétron-núcleo.

B) o gráfico ao lado pode ser entendido por meio do modelo atômico de Thomson.

C) o elemento X, no estado fundamental, apresenta 2 elétrons no 2º nível de energia (camada K).

D) o elemento X é um metal alcalino terroso.

E) o 5º e o 6º elétrons removidos do elemento X estão em níveis (camadas) diferentes.

Perceba que o elemento X é um elemento que tem 5 elétrons de valência, já que não há grande variação na energia de ionização da 1ª a 5ª ordem. De acordo com o enunciado, o elemento X está no 2º período. Portanto, o elemento X é o nitrogênio.

9. (UFSM-RS modificada) Sabendo-se que o íon, genericamente representado por X2+

, tem 18 elétrons, distribuídos conforme a ordem crescente de energia, classifique os itens como verdadeiros ou falsos. • O último elétron da distribuição eletrônica do íon está no nível energético número 3.

• O nível de valência do elemento X é o terceiro.

• O raio atômico de X2+

é menor que o raio atômico de elemento X.

• Os subníveis “p” do íon X2+

estão totalmente preenchidos.

A sequência CORRETA é:

A) V – F – F – V.

B) F – V – F – V

C) V – F – V – F.

D) F – V – V – F.

E) V – F – V – V.

Note que se X2+ tem 18 elétrons, então X tem 20, ou seja, X é o Cálcio.

Perceba que quando ocorre a formação do cátion, há uma diminuição do raio, já que o núcleo passa a atrair um número menor de elétrons (houve a perda do elétrons da última camada)

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10. Considere as configurações eletrônicas dos seguintes átomos e íons

X2+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 Z =1s2 2s2 2p6 3s2

A = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 D = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 4s1

Marque a alternativa FALSA.

A) O cátion X

2+ é de um elemento de transição do 4º período.

B) Todos os átomos estão com os seus elétrons no estado fundamental.

C) O ânion A é de um elemento da família dos halogênios do 3º período.

D) Z tem maior raio atômico do que A.

E) D tem a maior energia de ionização de todos os átomos representados.

11. O diagrama 1 representa a variação do ponto de fusão de quatro substâncias iônicas, em função da soma dos raios do cátion e do ânion de cada uma delas. As substâncias iônicas representadas no diagrama são formadas por íons isoeletrônicos (mesmo número de elétrons). Os valores dos raios iônicos (em Angstrons) de diferentes cátions e ânions são apresentados na tabela 1.

Tabela 1. Raios iônicos de cátions e ânions.

Diagrama 1. Variação do ponto de fusão de substâncias iônicas.

Analise o diagrama 1 e a tabela 1 e responda ao que se pede.

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a) REPRESENTE o cátion e o ânion da substância iônica de maior ponto de fusão. Só serão consideradas as respostas com indicação correta dos dois íons.

b) EXPLIQUE, a partir da atração núcleo-elétron e da estrutura eletrônica dos íons, o

maior tamanho do ânion C em relação ao cátion K+.

NÃO PRECISA FAZER

c) DETERMINE E ESCREVA o valor de Y do diagrama 1. Não se esqueça da unidade.

Na+ e F-

A substância com maior ponto de fusão tem raio atômico de 2,35 Å , que corresponde a soma dos raios do Na

+ (1,02 Å) com a do F

- (1,33 Å). Perceba que

estes dois íons são isoeletrônicos, ou seja, possuem a mesma quantidade de

elétrons (neste caso, cada um tem 10 elétrons)

3,90 Å

A substância Y é formada por íons isoeletrônicos Cs

+ (1,70 Å) e I

- (2,20 Å).