domingo, 25 de novembro de 2012

GABARITO DA PRIMEIRA FASE DA FUVEST 2013


 Se tiver alguma dificuldade para ler, clique sobre a imagem para ampliá-la e confira o gabarito da Primeira Fase da Fuvest.
Por Reinaldo Azevedo

Fonte: http://veja.abril.com.br/blog/reinaldo/

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sexta-feira, 16 de novembro de 2012

Classificação Periódica Moderna


     

     Em 1914, o inglês Henry Gwin-Jeffreys Moseley faz algumas correções na tabela proposta por Mendeleyev, pois, através da análise de espectros de raio-x de diferentes metais, demonstra que a ordenação dos elementos na Tabela Periódica deveria ser em função do número atômico e não da massa atômica dos elementos.
    A partir desse momento, é estabelecido um novo enunciado da Lei da Periodicidade ( Lei da Periodicidade de Moseley):

“Muitas propriedades físicas e químicas dos elementos variam periodicamente em função de seus números atômicos.”

Exercícios resolvidos:
01 - Assinale a afirmativa falsa relativa à lei periódica dos elementos: “As propriedades dos elementos são funções periódicas de suas massas atômicas”.
a) Trata-se de uma observação feita principalmente por Mendeleev no século passado, ao ordenar os elementos segundo suas massas atômicas crescentes, que lhe permitiu estabelecer a classificação periódica dos elementos.
b) Teve como precursores, entre outras, as observações de Döbereiner sobre as tríades e de Newlands sobre as oitavas.
c) Em decorrência da lei, constata que o primeiro elemento de cada família na classificação periódica é o mais representativo dessa família.
d) Com base na lei, Mendeleev foi capaz de apontar massas atômicas erradas de elementos conhecidos na época e de prever as propriedades de elementos ainda a serem descobertos.
e) Foi muito útil como hipótese de trabalho, mas na realidade não constitui o melhor enunciado da lei periódica dos elementos.

Resolução: C
                       Mendeleev (Meyer) ordenou, em 1869, os elementos em ordem crescente de suas massas atômicas. Com grande sucesso, fez previsões sobre propriedades de elementos desconhecidos com propriedades de elementos do mesmo grupo anterior e posterior. Alguns elementos apareceiam em famílias inadequadas, se seguissem as massas atômicas (A). Moseley (1914) resolveu o problema ordenando os elemento químicos em ordem crescente de número atômico (z). Foram precursores de Mendeleev, Döbereiner (1829), que criou as tríades (grupos de três); Chancourtois (1863) dispôs os elementos em espiral (parafuso telúrico); e em 1864, Newlands os ordenou em grupos de oito (lei das oitavas), segundo suas massas atômicas crescentes.

02 - Na Tabela Periódica Moderna, os elementos estão ordenados em ordem crescente de:
a) número de massa.
b) massa atômica.
c) número atômico.
d) raio atômico.
e) eletroafinidade.

Resolução: c
                       Na Tabela Periódica Moderna os elementos químicos estão ordenados por número atômico (z).

1º. Construção da Moderna Tabela Periódica

Na Tabela Periódica  Moderna os elementos químicos foram dispostos de acordo com a lei de Moseley, e é constituída por:

a) Sete Períodos (horizontais)

Observações:
No 6º período, na 3ª “casinha”, existem 15 elementos  que constituem a série dos lantanídeos ou terras raras;
No 7º período, na 3ª “casinha”,  existem 15 elementos  que constituem a série dos actinídeos.

b) Dezoito Colunas ou Grupos (verticais)

A partir de 1985, a União Internacional de Química Pura e Aplicada (I.U.P.A.C.), passou a nomear as colunas da tabela periódica por grupos e numerando-os de 1 a 18.

· Principais Grupos:

Grupo 1 ou IA        =   grupo dos metais alcalinos: Li, Na, K, Rb, Cs Fr.
Grupo 2 ou  IIA        =  grupo dos metais alcalinos terrosos: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.
Grupo 16 ou VIA    =  grupo dos calcôgenios: O, S, Se, Te, Po.
Grupo 17 ou VIIA     =  grupo dos halogênios: F, Cl, Br, I, At.
Grupo 18 ou VIIIA =  grupo dos gases nobres, raros ou inertes: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.
Observação: os demais grupos recebem o nome de seu primeiro elemento.
ExemploGrupo VA ou 15 = grupo do nitrogênio: N, P, As, Sb, Bi. 


2º. Classificação dos Elementos Químicos


a) Grupo A - Elementos Representativos: o último elétron encontra-se no subnível “s” ou “p”.
                Esses elementos são chamados típicos, representativos ou característicos da Tabela Periódica e apresentam grande semelhança nas propriedades químicas, dentro de um mesmo grupo, por apresentarem o mesmo número de elétrons na camada de valência. São representativos os grupos: IA, IIA, IIIA até VIIA ou 1,2, 13 até 17. 
Exemplos:

a) Na (z = 11)
11Na  1s2  2s2  2p6  3s1  

b) P (z = 15)
15P   1s2  2s2  2p6  3s2  3p3

b)  Grupo B - Elementos de Transição: o último elétron encontra-se no subnível “d”.

                Os elementos dos subgrupos B ou grupos 3 ao 12 são chamados elementos de transição.
Exemplo:
21Sc   1s2   2s2 2p6   3s2 3p6   4s2   3d1

c)   Grupo dos Elementos de Transição Interna: o último elétron encontra-se no subnível “f”.

Exemplo:

58Ce   1s2   2s2   2p6   3s2   3p 4s2   3d10   4p 5s2   4d10   5p6   6s2   4f2

                Esses elementos dividem-se em duas séries:

- Série dos Lantanídeos ou metais terras raras: são os elementos de número atômico 57 (lantânio) até 71 (lutécio).
Localizam-se no subgrupo 3B (3) e no 6º. período.


- Série dos Actinídeos: são os elementos de número atômico 89 (actínio) até 103 (laurêncio). Localizam-se no subgrupo 3B (3) e no 7º. período.

d) Grupo 18 ou  8A - Gases Nobres, Raros ou Inertes: com exceção do hélio que apresenta dois elétrons na camada K (1), todos esses elementos apresentam oito elétrons na camada de valência, ocupam o grupo 18 ou 8A.
Exemplo:
2He  1s2 à 2 elétrons na camada de valência
10Ne  1s2   2s2 2p6  à 8 elétrons na camada de valência
18Ar  1s2   2s2 2p6   3s2 3p6  à 8 elétrons na camada de valência


Exercício resolvido:

                Observe a tabela abaixo e responda aos itens a seguir:

a) Qual(ais) as letras correspondem a elementos representativos?
b) Qual(ais) as letras correspondem a elementos de transição?
c) Qual(ais) as letras correspondem a elementos de transição interna?
d) Qual(ais) as letras que indicam gases nobres?

Resolução:
a) Os elementos representativos estão nos grupos 1 (IA), 2(IIA), 3(IIIA) até 17(VIIA): A, C, D E, F e I.
b) Os elementos representativos de transição estão nos grupos 3 (IIIB) até 12 (2B): G e L.
c) Os elementos representativos de transição interna estão no grupos3 (IIIB) nas séries dos lantanídeos e actinídeos:
H e K.
d) Os gases nobres estão no grupo 18 (0 ou 8ª): B e J.

3º.  Metais, semi-metais, não-metais e gases nobres


Importante: o hidrogênio pode ser colocado na Tabela Periódica
•  na família dos metais alcalinos (IA), apesar de não ser um metal alcalino, mas por possuir um elétron na camada de valência, como todos os elementos desta família;
• na família dos halogênios (VIIA), pois é um gás à temperatura ambiente, como o flúor (F2) e o cloro (Cl2) e forma moléculas diatômicas como todos os elementos desta família;
• ou ainda, ser colocado fora da Tabela Periódica, por não possuir todas as propriedades de nenhuma família.








Características Eletrônicas dos Elementos


     Quando analisamos um período da Tabela Periódica, podemos perceber que, ao passarmos de um elemento a outro, o número atômico aumenta de uma unidade, assim ele tem um próton a mais no núcleo e um elétron a mais na eletrosfera. Esse novo elétron é chamado elétron de diferenciação.
     Usando essa idéia podemos localizar cada elemento químico na Tabela Periódica.

1º.  Como localizamos o período de um átomo?
     O número de níveis de energia que o átomo do elemento apresenta em sua configuração eletrônica indicará sempre o período ao qual esse elemento pertence na Tabela Periódica.
Exemplos:

Exercício resolvido:

Em que período está cada um dos elementos abaixo?

a)  15P   1s2   2s2 2p6   3s2 3p3  à  3 camadas eletrônicas = 3º. Período
b)  23V   1s2   2s2 2p6   3s2 3p63d3  4s2  à  4 camadas eletrônicas = 4º. Período

2º.  Como localizamos o grupo de um átomo?

Importante: seguindo a nova recomendação da IUPAC, devemos somar o número 10 ao número de elétrons da
camada de valência dos subgrupos IIIA até VIIIA para achar o número do grupo.

a) Elementos Representativos - Subgrupos A ou Grupos 1, 2 e 13 até 17.
                O número do subgrupo é dado pelo número de elétrons existentes na camada de valência.
Exemplos:
Determine o grupo de cada elemento abaixo.
a) Na (z  =  11)

11Na   1s2   2s2 2p6   3s1     Portanto,  esse elemento é do subgrupo IA ou  grupo 1 (metais  alcalinos).

b) Mg (Z  =  12)

12Mg   1s2   2s2 2p6   3s2     Portanto, esse elemento é do subgrupo IIA ou grupo 2 (metais alcalino-terrosos).

c) S (z  =  16)

161s2   2s2 2p6  3s2 3p4    à 6 elétrons na camada de valência
                Portanto, esse elemento é do subgrupo VIA ou grupo 16 (10 + 6 = 16) – grupo dos calcogênios.
d) Cl (z  =  17)

17Cl  1s2   2s2 2p6   3s2 3p5  à 7 elétrons na camada de valência
                Portanto, esse elemento é do subgrupo VIIA ou grupo 17 (10 + 7 = 17) – grupo dos halogênios.

c) Gases Nobres - Elementos do Grupo 18 ou VIII A
                Caracterizam-se por apresentar 8 elétrons na camada de valência e o elétron de diferenciação se localiza no subnível p da camada de valência.

Exceção: o átomo de Hélio, He, tem apenas dois elétrons na camada K e pertence ao grupo VIIIA ou  18.

Exemplo:  

10Ne  1s2   2s2 2p6  à 8 elétrons na camada de valência, portanto, esse elemento é do grupo 18 ou VIIIA.

Exercício resolvido:

Determine o grupo do argônio, Ar (Z  =  18):

18Ar  1s2   2s2 2p6   3s2 3p6  à 8 elétrons na camada de valência

                
Portanto, esse elemento é do grupo VIIIA ou grupo 18 (10 + 8 = 18): grupo dos gases nobres.

Como localizamos o grupo de um átomo?  (continuação)
1º.) Elementos de Transição -  Grupos B  (ou 3 a 12)

                O número do subgrupo será dada pela soma do número de elétrons dos dois últimos subníveis na ordem de energia.

                                                        nsX (n-1)dy  à  x + y = número do subgrupo


Dica

Número
Grupo
(Atual)
Diagrama de
Linus Pauling
nsX (n-1)dY
nsX (n-1)dY
Soma
x+y
Número
Grupo
(Antigo)
3
ns2
(n-1)d1
3
3B
4
ns2
(n-1)d2
4
4B
5
ns2
(n-1)d3
5
5B
6
ns2
(n-1)d4
6
6B
7
ns2
(n-1)d5
7
7B
8
ns2
(n-1)d6
8
8B
9
ns2
(n-1)d7
9
8B
10
ns2
(n-1)d8
10
8B
11
ns2
(n-1)d9
11
1B
12
ns2
(n-1)d10
12
2B
                                    17.2.1

                                              Observação: o subgrupo 8B tem três colunas ( 8, 9 e 10)

Exemplos:
1) Cu (z  =  29)
29Cu  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 à subníveis mais energéticos
                Portanto, esse elemento é do grupo IB ou 11 (1 + 10)

2) Sc (z  =  21)
21Sc  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 à subníveis mais energéticos
Portanto esse elemento é do grupo IIIB ou 3 (2+1).
3) Co (z  =  27)

27Co  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 à subníveis mais energéticos

Portanto é do grupo 9 (2+7). Pela numeração antiga: 2 + 7 = 9, portanto é da 2ª coluna do grupo VIIIB.


2º.) Elementos de Transição Interna (lantanídeos e actinídeos)

                Apresentam 2 elétrons na camada de valência, na penúltima camada apresentam 8 ou 9 elétrons e na antepenúltima  apresentam 18 < x < 32 elétrons;  sendo assim, o elétron de diferenciação se localiza no subnível f da antepenúltima camada. Todos esses elementos se localizam no grupo IIIB ou 3.

Exemplo:

La (z  =  57)

57La  1s2   2s2   2p6   3s2   3p 4s2   3d10   4p 5s2   4d10   5p6   6s2   4f1 à subnível  mais energéticos
Portanto é do grupo IIIB ou 3.

18 Os Elementos Químicos São Divididos em Blocos
                Para esta divisão, devemos verificar em que subnível se localiza o elétron de diferenciação: