Dica do PS: revise os modelos atômicos, energia de ionização e raio atômico.
1. Diuréticos são substâncias que estimulam a excreção de íons como Na+, K+, Cℓ- e HCO3-. É correto afirmar que
(A) o íon sódio tem raio maior que o átomo que lhe deu origem.
(B) o íon potássio tem raio maior que o íon cloreto.
(C) o íon hidrogeno-carbonato, ao se combinar com o íon sódio, dá origem a um composto ácido.
(D) o íon potássio e o íon cloreto são espécies isoeletrônicas.
(E) o íon cloreto tem raio menor que o átomo que lhe deu origem.
2. A periodicidade da energia de ionização pode ser explicada pelo modelo atômico de
(A) Bohr.
(B) Dalton.
(C) Thomson.
(D) Rutherford.
(E) A. Einstein
3. "Mattel anuncia 'recall' de 18,6 milhões de brinquedos.
Após 15 dias recolhendo brinquedos por excesso de chumbo na tinta, a Mattel anuncia 'recall' de 18,6 milhões de brinquedos..."
Brincadeira de alto risco. In: Jornal "O Globo", 27036, agosto, 2007.
O envenenamento por chumbo é um problema relatado desde a Antiguidade, pois os romanos utilizavam esse metal em dutos de água e recipientes para cozinhar. No corpo humano, com o passar do tempo, o chumbo deposita-se nos ossos, substituindo o cálcio. Isso ocorre, porque os íons Pb+2 e Ca+2 são similares em tamanho, fazendo com que a absorção de chumbo pelo organismo aumente em pessoas que têm deficiência de cálcio. Com relação ao Pb+2, seu número de prótons, nêutrons e elétrons são, respectivamente:
(A) 82, 125 e 80.
(B) 82, 125 e 84.
(C) 84, 125 e 82.
(D) 82, 127 e 80.
(E) 84, 127 e 82.
4. O gráfico apresenta as primeiras e segundas energias de ionização (1 EI e 2 EI) para os elementos sódio, magnésio e cálcio, indicados como I, II e III, não necessariamente nessa ordem.
Dentre esses elementos, aqueles que apresentam os maiores valores para a primeira e para a segunda energia de ionização são, respectivamente:
(A) Cálcio e magnésio.
(B) Cálcio e sódio.
(C) Magnésio e cálcio.
(D) Magnésio e sódio.
(E) Sódio e magnésio.
5. São dadas, a seguir, as configurações eletrônicas dos átomos genéricos A e B.
Átomo: A Configuração eletrônica: 2, 8, 8, 1
Átomo: B Configuração eletrônica: 2, 8, 18, 7
Com base nos dados anteriores, é CORRETO afirmar que
01) se o átomo A ligar-se ao átomo B formar-se-á um composto de fórmula AB; a ligação química estabelecida entre eles é do tipo covalente.
02) A é metal e B é um não-metal.
04) o raio atômico de A é maior que o raio atômico de B.
08) se o átomo B ligar-se a outro átomo B, formar-se-á a substância de fórmula B2; a ligação formada entre os dois átomos será do tipo covalente.
16) o raio atômico de A é menor que o raio de seu íon A+.
32) o átomo A pertence à família dos metais alcalinos e o átomo B pertence à família dos calcogênios.
64) o átomo A pertence à família dos metais alcalinos e o átomo B pertence à família dos calcogênios.
6. A química bioinorgânica pode ser tentativamente definida como a parte da química que estuda os elementos químicos dentro do contexto especial dos organismos vivos, sejam eles essenciais à vida, ou necessários em uma escala muito pequena. A função básica dos íons sódio e potássio é a de contrabalancear as cargas negativas associadas a grupos funcionais orgânicos em proteínas, além de manter a pressão osmótica dentro de nossas células, evitando que elas entrem em colapso.
(Stanlei Ivair Klein - iq.unesp.)
Com relação ao sódio e ao potássio, são feitas as seguintes afirmações:
I. O potássio é um metal alcalino terroso de elevado potencial de ionização;
II. O sódio forma com o flúor, um composto iônico de fórmula NaF;
III. O potássio forma cátion monovalente, que é isoeletrônico do átomo de argônio;
IV. 11 g de sódio contêm 1 mol de átomos de sódio.
Dados: números atômicos: Na = 11; F = 9; Ar = 18; K = 19
Está correto o contido apenas em
(A) I.
(B) I e II.
(C) II e III.
(D) III e IV.
(E) I, III e IV.
7. Na figura, é representado o espectro de massa dos isótopos naturais do elemento gálio.
A abundância isotópica, em percentual inteiro, do isótopo do Ga-69, é
Dado: Ga = 69,7
(A) 50 %.
(B) 55 %.
(C) 60 %.
(D) 65 %.
(E) 70 %.
8. Na produção de fogos de artifício, diferentes metais são misturados à pólvora para que os fogos, quando detonados, produzam cores variadas. Por exemplo, o sódio, o estrôncio e o cobre produzem, respectivamente, as cores amarela, vermelha e azul.
Se a localização dos elétrons num determinado nível depende da sua quantidade de energia, é INCORRETO afirmar que:
(A) quando a pólvora explode, a energia produzida excita os elétrons dos átomos desses metais, fazendo-os passar de níveis de menor energia para níveis de maior energia.
(B) os níveis de menor energia são aqueles mais próximos do núcleo, e os níveis de maior energia são aqueles mais distantes do núcleo.
(C) quando o elétron retorna para o estado fundamental, ele cede energia anteriormente recebida sob a forma de luz.
(D) a luminosidade colorida nos fogos de artifício não depende do salto de elétrons de um nível para outro.
(E) no laboratório, o estrôncio poderia ser identificado pela coloração vermelha quando este recebe o calor de uma chama.
9. Na manipulação em escala nanométrica, os átomos revelam características peculiares, podendo apresentar tolerância à temperatura, reatividade química, condutividade elétrica, ou mesmo exibir força de intensidade extraordinária. Essas características explicam o interesse industrial pelos nanomateriais que estão sendo muito pesquisados em diversas áreas, desde o desenvolvimento de cosméticos, tintas e tecidos, até o de terapias contra o câncer.
LACAVA, Z. G. M; MORAIS, P. C. Nanobiotecnologia e Saúde. Disponível em: http://www.comciencia.br (adaptado).
A utilização de nanopartículas na indústria e na medicina requer estudos mais detalhados, pois
(A) as partículas, quanto menores, mais potentes e radiativas se tornam.
(B) as partículas podem ser manipuladas, mas não caracterizadas com a atual tecnologia.
(C) as propriedades biológicas das partículas somente podem ser testadas em microrganismos.
(D) as partículas podem atravessar poros e canais celulares, o que poderia causar impactos desconhecidos aos seres vivos e, até mesmo, aos ecossistemas.
(E) o organismo humano apresenta imunidade contra partículas tão pequenas, já que apresentam a mesma dimensão das bactérias (um bilionésimo de metro).
10. Historicamente, a teoria atômica recebeu várias contribuições de cientistas.
Assinale a opção que apresenta, na ordem cronológica CORRETA, os nomes de cientistas que são apontados como autores de modelos atômicos.
(A) Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr.
(B) Thomson, Millikan, Dalton e Rutherford.
(C) Avogadro, Thomson, Bohr e Rutherford.
(D) Lavoisier, Proust, Gay-Lussac e Thomson.
(E) Rutherford, Dalton, Bohr e Avogadro.
Gabarito: 1)D 2)A 3)A
4)D
Resolução:
Quando um átomo, no estado fundamental, absorve energia um elétron pode sair de um nível quantizado para outro. Mas se fornecermos uma energia maior, o suficiente para o elétron ser completamente removido do átomo, observaremos a formação de um cátion. Quanto menos preso estiver um elétron a um átomo, maior a facilidade para que ele seja retirado.
A energia mínima necessária para se retirar um elétron de um átomo isolado no estado gasoso é denominada de energia de ionização ou potencial de ionização. Esquematicamente, temos:
X(g) + EI → X+(g) + e-
Como mais de um elétron pode ser removido do átomo, chamamos a energia necessária para retirar o primeiro elétron de primeira energia de ionização, para retirar o segundo elétron de segunda energia de ionização e assim sucessivamente.
O sódio (Na) tem Z = 11, ou seja, tem onze prótons e onze elétrons no estado fundamental. Teríamos, então, conforme os elétrons vão sendo retirados, maior dificuldade para a retirada do próximo elétron, pois a atração do núcleo sobre os elétrons restantes vai aumentando, até teoricamente obtermos apenas o núcleo do átomo.
EI1 < EI2 < EI3 < EI4 < EI5 < EI6 < EI7 < EI8 < EI9 < EI10 < EI11
Fazendo a distribuição eletrônica dos átomos de sódio, magnésio e cálcio, teremos
Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 (3 camadas)
Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 (3 camadas)
Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 (4 camadas)
O magnésio tem o menor raio, pois apresenta menos camadas do que o cálcio e mais prótons no núcleo do que o sódio. Logo a primeira energia de ionização do magnésio é maior do que a do sódio.
Agora vejamos a análise da segunda energia de ionização, observe a distribuição eletrônica dos cátions formados:
Na+: 1s2 2s2 2p6 (2 camadas; configuração de gás nobre)
Mg+: 1s2 2s2 2p6 3s1 (3 camadas)
Ca+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 (4 camadas)
Podemos observar que o cátion sódio apresenta configuração de gás nobre, logo apresentará a segunda energia de ionização maior do que o cátion magnésio e cálcio.
5) são corretas: (02) + (04) + (08)
6) C
Resolução:
O sódio forma com o flúor, um composto iônico de fórmula NaF; Na+ + F- ® NaF.
O potássio forma cátion monovalente, que é isoeletrônico do átomo de argônio, pois possui 18 elétrons:
K (19 elétrons) + Energia de ionização ® K+ (18 elétrons) + e-.
7)C
Resolução:
Sabemos que a massa média ponderada das massas dos isótopos é 69,7 (tabela periódica), fazendo x igual a porcentagem do isótopo do Ga-69, teremos:
68,9 u → x %
70,9 u → y % = (100 – x) %
69,7 = 68,9 . x + (100-x) . 70,9 / 100 x = 60 %
8)D
9)D
A ordem de grandeza do diâmetro de um átomo é de 10-10 m (1 Angstron), ou seja, 10-1 nm, ainda é impossível para a ciência prever o comportamento de partículas tão pequenas.
A utilização de nanopartículas na indústria e na medicina requer estudos mais detalhados, pois as partículas podem atravessar poros e canais celulares, o que poderia causar impactos desconhecidos aos seres vivos e, até mesmo, aos ecossistemas.
10)A
A ordem cronológica correta é a seguinte:
Por volta de 1803, John Dalton, professor de ciências inglês e descobridor da alteração genética conhecida como Daltonismo, sugeriu que a maioria das observações químicas feitas no século XVIII poderiam ser explicadas a partir da ideia de que a matéria seria formada por átomos indivisíveis. Foi então que Dalton fez cinco importantes proposições:
1a.) Toda a matéria é formada por unidades fundamentais chamadas átomos.
2a.) Os átomos são perpétuos e indivisíveis, não podem ser criados, nem destruídos.
3a.) Os átomos de um determinado elemento químico são idênticos em todas as suas propriedades. Átomos de elementos químicos diferentes têm propriedades diferentes.
4a.) Uma alteração química (ou reação química) é uma combinação, separação ou rearranjo de átomos.
5a.) Os compostos químicos são constituídos de átomos de elementos químicos diferentes numa proporção fixa.
Em 1897, Joseph John Thomson, que recebeu o prêmio Nobel em 1906 pelos seus trabalhos sobre o estudo dos elétrons, fez um experimento utilizando o tubo de descargas.
Thomson acrescentou um par de placas metálicas ao arranjo original e verificou que os raios catódicos podem ser desviados na presença de um campo elétrico.
Em 1898, J. J. Thomson começou a se intrigar com a seguinte questão: além dos elétrons o que mais existiria dentro de átomo?
Se os elétrons podem ser retirados de um átomo deixando para trás um íon positivo e como este íon positivo foi formado a partir da retirada desse elétron, consequentemente o íon positivo teria uma massa maior do que a massa do elétron.
Foi então que ele propôs um modelo para a estrutura atômica: Cada átomo seria formado por uma grande parte positiva que concentraria a massa do átomo e por elétrons que neutralizariam essa carga positiva. Ou seja, teríamos uma esfera de carga elétrica positiva dentro da qual estariam dispersos os elétrons.
Em 1909, Ernest Rutherford, Hans Geiger e Ernest Marsden realizaram, no próprio laboratório do professor Ernest Rutherford, uma série de experiências que envolveram a interação de partículas alfa com diversos materiais como papel, mica e ouro. Eles perceberam que algumas partículas sofriam diversos tipos de desvio em suas trajetórias quando atravessavam as amostras, ou seja, as partículas sofriam espalhamento.
Rutherford imaginou que o átomo seria composto por um núcleo positivo e muito pequeno, hoje se sabe que o tamanho do átomo varia de 10.000 a 100.000 vezes maior do que o tamanho do seu núcleo. Ele também acreditava que os elétrons giravam ao redor do núcleo e neutralizavam a carga positiva do núcleo. Este modelo foi difundido no meio científico em 1911.
Em 1913, o físico dinamarquês Niels Henrik David Böhr, começou a desvendar o dilema que a física clássica parecia não conseguir explicar, ou seja, por que o átomo era estável?
Para Böhr cada átomo de um elemento químico tem disponível um conjunto de energias quantizadas (constantes) ou níveis de energia ocupados pelos seus elétrons.
Na maior parte do tempo o átomo está no seu estado fundamental, ou seja, os elétrons estão ocupando os níveis de energia mais baixos. Quando o átomo absorve energia de uma descarga elétrica ou de uma chama seus elétrons “pulam” para níveis de energia mais altos. Neste caso dizemos que o átomo está no estado “excitado”.
Elaboração: Prof. Paulo Silva
