Tabela periódica e propriedades periódicas

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Instruções para os alunos

• A prova tem 10 questões e vale, no total, 10,0 pontos. O valor de cada questão está indicado ao lado do enunciado.
• Leia cada questão com atenção antes de responder.
• Nas questões de cálculo e nas discursivas, mostre o raciocínio: respostas sem justificativa podem ter a pontuação reduzida.
• É permitido consultar uma tabela periódica em branco (apenas com os elementos e seus números atômicos), se o professor autorizar.
• Use caneta azul ou preta para as respostas finais. Boa prova!

Questões da prova

Questão 1 (0,5 ponto). A tabela periódica atual organiza os elementos químicos em ordem crescente de:

a) massa atômica b) número de massa c) número atômico (número de prótons) d) número de nêutrons

Questão 2 (0,5 ponto). As linhas horizontais da tabela periódica são chamadas de períodos, e as colunas verticais são chamadas de:

a) famílias (ou grupos) b) ciclos c) níveis d) blocos

Questão 3 (1,0 ponto). Associe cada família ao seu nome característico, escrevendo a letra correta:

Coluna I: ( ) Grupo 1 (exceto o hidrogênio) ( ) Grupo 17 ( ) Grupo 18 ( ) Grupo 2

Coluna II: A) Gases nobres B) Metais alcalinos C) Metais alcalinoterrosos D) Halogênios

Questão 4 (1,0 ponto). Um elemento possui a seguinte distribuição eletrônica em camadas: 2 – 8 – 7. a) A qual período da tabela periódica ele pertence? Justifique. b) A qual família (grupo) ele pertence? Justifique pelo número de elétrons na camada de valência.

Questão 5 (1,0 ponto). Sobre o caráter dos elementos, marque a alternativa correta:

a) A maior parte dos elementos da tabela periódica é formada por ametais. b) Os metais, em geral, são bons condutores de eletricidade e de calor. c) Os gases nobres reagem facilmente com quase todos os outros elementos. d) Os semimetais (ou metaloides) não existem na tabela periódica.

Questão 6 (1,0 ponto). O raio atômico é uma propriedade periódica. De modo geral, ao percorrermos um mesmo período da tabela, da esquerda para a direita, o raio atômico tende a:

a) aumentar, porque aumenta o número de camadas eletrônicas. b) diminuir, porque o aumento da carga nuclear atrai mais fortemente os elétrons. c) permanecer constante, pois o número de camadas não muda. d) aumentar, porque os elétrons se repelem mais.

Questão 7 (1,0 ponto). Considere os elementos sódio (Na, Z = 11) e cloro (Cl, Z = 17), que estão no mesmo período. Compare-os quanto à eletronegatividade, indicando qual é o mais eletronegativo e explicando o porquê com base na tendência periódica.

Questão 8 (1,0 ponto). Os elementos lítio (Li), sódio (Na) e potássio (K) pertencem à mesma família (metais alcalinos). Sobre eles, responda: a) O que esses três elementos têm em comum na camada de valência que justifica reatividade química semelhante? b) Ao descermos nessa família, do lítio para o potássio, o raio atômico aumenta ou diminui? Justifique.

Questão 9 (1,5 ponto). A energia de ionização é a energia necessária para retirar um elétron de um átomo no estado gasoso. Explique: a) Por que os gases nobres apresentam energia de ionização muito alta. b) Por que os metais alcalinos apresentam energia de ionização baixa (perdem elétron com facilidade). Relacione sua resposta com a estabilidade da configuração eletrônica.

Questão 10 (1,5 ponto). Um elemento X tem número atômico 20. a) Faça a distribuição eletrônica de X em camadas (K, L, M, N). b) Determine o período e a família a que ele pertence. c) Esse elemento tende a perder ou a ganhar elétrons ao formar ligações? Quantos? Que carga terá o íon formado?

Gabarito e critérios de correção

Questão 1 — Alternativa c (0,5). A tabela periódica moderna, baseada na lei periódica de Moseley, ordena os elementos pelo número atômico (número de prótons), e não pela massa atômica como na proposta original de Mendeleev.

Questão 2 — Alternativa a (0,5). As colunas verticais são as famílias ou grupos; elementos de uma mesma família têm o mesmo número de elétrons na camada de valência e propriedades químicas semelhantes.

Questão 3 — (1,0; 0,25 por associação correta). ( B ) Grupo 1 → Metais alcalinos ( D ) Grupo 17 → Halogênios ( A ) Grupo 18 → Gases nobres ( C ) Grupo 2 → Metais alcalinoterrosos

Questão 4 — (1,0; 0,5 cada item). a) Pertence ao 3º período, pois sua distribuição apresenta 3 camadas eletrônicas (K = 2, L = 8, M = 7) — o número de camadas indica o período. b) Pertence à família dos halogênios (Grupo 17), pois possui 7 elétrons na camada de valência (última camada). Aceitar a indicação "Grupo 17" ou "família 7A".

Questão 5 — Alternativa b (1,0). Os metais são, de fato, bons condutores de calor e eletricidade. As demais são falsas: a maior parte dos elementos é metálica (a); os gases nobres são muito pouco reativos (c); os semimetais existem (d).

Questão 6 — Alternativa b (1,0). Ao longo de um período, o número de camadas permanece o mesmo, mas a carga nuclear (número de prótons) aumenta. Essa carga maior atrai os elétrons com mais força, "encolhendo" o átomo. Por isso o raio atômico diminui da esquerda para a direita.

Questão 7 — (1,0). O cloro é o mais eletronegativo. Espera-se que o aluno explique que, em um mesmo período, a eletronegatividade (tendência de atrair elétrons em uma ligação) aumenta da esquerda para a direita, acompanhando o aumento da carga nuclear e a diminuição do raio. Como o cloro está mais à direita que o sódio, atrai elétrons com mais intensidade. (Atribuir 0,5 pela indicação correta do cloro e 0,5 pela justificativa baseada na tendência periódica.)

Questão 8 — (1,0; 0,5 cada item). a) Os três têm 1 elétron na camada de valência, o que explica seu comportamento químico semelhante (tendência a perder esse elétron e formar cátion de carga +1). b) O raio atômico aumenta do lítio para o potássio, pois, ao descermos a família, novas camadas eletrônicas são adicionadas, afastando os elétrons mais externos do núcleo.

Questão 9 — (1,5; 0,75 cada item). a) Os gases nobres têm a camada de valência completa (configuração muito estável). Retirar um elétron dessa configuração estável exige muita energia — por isso a energia de ionização é alta. b) Os metais alcalinos têm apenas 1 elétron na camada de valência. Perder esse elétron os deixa com a configuração estável do gás nobre anterior, o que é energeticamente favorável; logo, retirar esse elétron exige pouca energia (energia de ionização baixa). (Aceitar respostas que relacionem corretamente a facilidade/dificuldade de retirar o elétron à busca por uma configuração estável.)

Questão 10 — (1,5; 0,5 cada item). a) Distribuição de X (Z = 20): K = 2, L = 8, M = 8, N = 2. b) Possui 4 camadas → 4º período; possui 2 elétrons na camada de valência → família 2 (metais alcalinoterrosos). Trata-se do cálcio (Ca). c) Tende a perder 2 elétrons (os da camada de valência) para atingir a configuração estável, formando um cátion de carga +2 (Ca²⁺).