#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis
Exercício resolvido 1 (Fuvest-SP) O carbono ocorre na natureza como uma mistura de átomos dos quais 98,90% são 12 C e 1,10% são 6 13 C. Dadas as massas atômicas 12C = 12,000 e 13C = 13,003. 6 6 6 a) Explique o significado das representações 12C e 13C. 6 6 b) Com esses dados, calcule a massa atômica do carbono. c) Qual a porcentagem de erro que resulta do arredondamento do valor encontrado para o inteiro mais próximo? Resolução a) A representação 12 C indica o isótopo do carbono 6 que possui massa atômica 12, e a representação 13C 6 indica o isótopo de carbono que possui massa atômica 13. ( 98, 90? 12, 000) 1 (, 1 10? 13, 003) b) MA5 ⇒ MA512, 001u 100 c) Calculando a percentagem de erro, temos: |valor aproximado 2 valor integral| ? 100 E% 5 valor integral E% 5 | 12 212, 011| ? 100 ⇒E% 50, 09% 12, 011 X X Exercícios 1 (UFPA) Os isótopos do hidrogênio receberam os nomes de prótio, 11 H, deutério, 12 H e trítio, 13 H. Nesses átomos os números de nêutrons são, respectivamente, iguais a: a) 0, 1 e 2. b) 1, 1 e 1. c) 1, 1 e 2. d) 1, 2 e 3. e) 2, 3 e 4. 2 Sobre as dimensões do átomo, a massa e a carga das partículas fundamentais, responda: a) Se um átomo tivesse o diâmetro da Terra (q 12 740 quilômetros), qual seria aproximadamente o valor do diâmetro do seu núcleo? b) Um átomo de carbono possui em seu núcleo 6 prótons e 6 nêutrons, e sua eletrosfera contém 6 elétrons. Calcule aproximadamente quantas vezes a massa do núcleo de carbono é maior que a massa da sua eletrosfera. c) Por que todo átomo é eletricamente neutro? 3 Forneça o nome e os valores que substituem correta mente as letras de a até o no quadro a seguir: Elemento Símbolo A Z p n e Argônio Ar a 18 b 22 c Potássio d 39 e f 20 g h Ca i j k 20 20 Escândio l 43 21 m n o 4 (UCS-RS) Isótopos são átomos que apresentam o mesmo número atômico, mas diferentes números de massa. O magnésio (Z = 12) possui isótopos de números de massa iguais a 24, 25 e 26. Os isótopos do magnésio possuem números de nêutrons, respectivamente, iguais a: a) 1, 12 e 12. b) 24, 25 e 26. c) 12, 13 e 14. d) 16, 17 e 18. e) 8, 8 e 8. 5 (Unisinos-RS) Segundo dados experimentais, o oxi gênio do ar que respiramos contém exatos 99,759% de 16O; 8 0,037% de átomos de 17O e 0,204% de átomos de 18 O. Diante dessa constatação, pode-se afirmar que essas três for- 8 8 mas naturais de oxigênio constituem átomos que, entre si, são: a) alótropos. c) isótonos. e) isômeros. b) isóbaros. X d) isótopos. 6 A IUPAC estabelece que o arredonda mento do valor da massa atômica dos elementos químicos para o inteiro mais próximo só é feito quando não implica erro maior que 1%. Calcule o valor da massa atômica do boro e indique para que valor o número encontrado pode ser arredondado, respeitando as regras da IUPAC. Dadas as abundâncias 10 11 B (19,9%) e B (80,1%). Matematicamente a 5 5 porcentagem de erro (E%) pode ser calculada pela relação: valor aproximado 2 valor integral ? 100% E% 5 valor integral 7 (UFSM-RS) Analise a tabela: Espécie genérica Nº de nêutrons Nº de prótons atenção! Não escreva no seu livro! Nº de elétrons X 20 17 17 Y 17 17 18 Z 18 79 78 W 18 18 18 Assinale a alternativa que apresenta somente espécie(s) neutras(s): a) apenas X. d) apenas W. b) apenas Y. X e) apenas X e W. c) apenas Z. Modelo básico do átomo e a lei periódica 167
4 A eletrosfera O próton e o elétron possuem cargas elétricas de mesma intensidade e sinais opostos, por isso elas se anulam mutuamente. Todo átomo possui o mesmo número de prótons e de elétrons, portanto todo átomo é eletricamente neutro. O número de prótons de um átomo varia apenas em fenômenos nucleares, como a emissão de partículas a ou b, ou por bombardeamento de núcleos atômicos com partículas aceleradas. Os fenômenos nucleares devem ser considerados à parte dos fenômenos químicos e físicos porque envolvem a transformação de átomos de um elemento químico em átomos de outro elemento químico, de acordo com leis próprias. As substâncias que se formam a partir de um grupo de átomos de elementos químicos iguais ou diferentes também possuem equilíbrio de carga elétrica, isto é, são eletricamente neutras. Quando um átomo, ou um grupo de átomos, perde a neutra lidade elétrica, passa a ser deno minado íon. Formação de íons Sabemos que o número de prótons não varia para átomos de mesmo elemento químico, tanto que o número dessas partículas identifica o elemento (é o seu número atômico). Para que um átomo, ou grupo de átomos, se transforme em um íon, é preciso que o número de elétrons varie. O íon é formado quando um átomo, ou um grupo de átomos, ganha ou perde elétrons. Os íons são classificados quanto ao número de átomos de que são formados e quanto à carga elé trica, como veremos a seguir. Íons simples Os íons simples são forma dos por átomos de um único elemento químico. A representação dos íons é feita pelo símbolo do elemento químico que o originou e pelo valor de sua carga. ånions simples Quando um átomo ganha elétrons e fica com excesso de carga negativa, ele se torna um íon negativo, ou seja, um ânion simples. Por exemplo, um átomo de oxigênio possui 8 pró tons (8 cargas positivas) e 8 elétrons (8 cargas negati vas), portanto é neutro: 8 O + + + + + + + + – – – – – – – – [carga zero] Se o átomo de oxigênio ganhar 2 elétrons, ficará com excesso de 2 cargas negativas e se tornará um ânion bivalente. 8 O2– + + + + + + + + – – – – – – – – – – [carga 2–] Por convenção, a carga elétrica é sobrescrita à direita do símbolo, e o número que indica a quantida de de carga é escrito antes do sinal. 168 Capítulo 7
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Exercício resolvido<br />
1 (Fuvest-SP) O carbono ocorre na natureza como uma<br />
mistura de átomos dos quais 98,90% são 12 C e 1,10% são<br />
6<br />
13<br />
C. Dadas as massas atômicas 12C = 12,000 e 13C = 13,003.<br />
6 6 6<br />
a) Explique o significado das representações 12C e 13C.<br />
6 6<br />
b) Com esses dados, calcule a massa atômica do carbono.<br />
c) Qual a porcentagem de erro que resulta do arredondamento<br />
do valor encontrado para o inteiro mais próximo?<br />
Resolução<br />
a) A representação 12 C indica o isótopo do carbono<br />
6<br />
que possui massa atômica 12, e a representação 13C<br />
6<br />
indica o isótopo de carbono que possui massa atômica<br />
13.<br />
( 98, 90? 12, 000) 1 (, 1 10?<br />
13, 003)<br />
b) MA5<br />
⇒ MA512, 001u<br />
100<br />
c) Calculando a percentagem de erro, temos:<br />
|valor aproximado 2 valor integral| ? 100<br />
E% 5<br />
valor integral<br />
E% 5 | 12 212, 011|<br />
? 100 ⇒E% 50, 09%<br />
12,<br />
011<br />
X<br />
X<br />
Exercícios<br />
1 (UFPA) Os isótopos do hidrogênio receberam os nomes<br />
de prótio, 11<br />
H, deutério, 12<br />
H e trítio, 13<br />
H. Nesses átomos<br />
os números de nêutrons são, respectivamente, iguais a:<br />
a) 0, 1 e 2.<br />
b) 1, 1 e 1.<br />
c) 1, 1 e 2.<br />
d) 1, 2 e 3.<br />
e) 2, 3 e 4.<br />
2 Sobre as dimensões do átomo, a massa e a carga<br />
das partículas fundamentais, responda:<br />
a) Se um átomo tivesse o diâmetro da Terra (q 12 740 quilômetros),<br />
qual seria aproximadamente o valor do<br />
diâmetro do seu núcleo?<br />
b) Um átomo de carbono possui em seu núcleo 6 prótons<br />
e 6 nêutrons, e sua eletrosfera contém 6 elétrons.<br />
Calcule aproximadamente quantas vezes a<br />
massa do núcleo de carbono é maior que a massa da<br />
sua eletrosfera.<br />
c) Por que todo átomo é eletricamente neutro?<br />
3 Forneça o nome e os valores que substituem<br />
correta mente as letras de a até o no quadro a seguir:<br />
Elemento Símbolo A Z p n e<br />
Argônio Ar a 18 b 22 c<br />
Potássio d 39 e f 20 g<br />
h Ca i j k 20 20<br />
Escândio l 43 21 m n o<br />
4 (UCS-RS) Isótopos são átomos que apresentam o mesmo<br />
número atômico, mas diferentes números de massa.<br />
O magnésio (Z = 12) possui isótopos de números de massa<br />
iguais a 24, 25 e 26. Os isótopos do magnésio possuem<br />
números de nêutrons, respectivamente, iguais a:<br />
a) 1, 12 e 12.<br />
b) 24, 25 e 26.<br />
c) 12, 13 e 14.<br />
d) 16, 17 e 18.<br />
e) 8, 8 e 8.<br />
5 (Unisinos-RS) Segundo dados experimentais, o oxi gênio<br />
do ar que respiramos contém exatos 99,759% de 16O;<br />
8<br />
0,037% de átomos de 17O e 0,204% de átomos de 18 O. Diante<br />
dessa constatação, pode-se afirmar que essas três for-<br />
8 8<br />
mas naturais de oxigênio constituem átomos que, entre<br />
si, são:<br />
a) alótropos. c) isótonos. e) isômeros.<br />
b) isóbaros. X d) isótopos.<br />
6 A IUPAC estabelece que o arredonda mento do valor<br />
da massa atômica dos elementos químicos para o inteiro<br />
mais próximo só é feito quando não implica erro maior<br />
que 1%. Calcule o valor da massa atômica do boro e indique<br />
para que valor o número encontrado pode ser arredondado,<br />
respeitando as regras da IUPAC. Dadas as abundâncias<br />
10 11<br />
B (19,9%) e B (80,1%). Matematicamente a<br />
5 5<br />
porcentagem de erro (E%) pode ser calculada pela relação:<br />
valor aproximado 2 valor integral ? 100%<br />
E% 5<br />
valor integral<br />
7 (UFSM-RS) Analise a tabela:<br />
Espécie<br />
genérica<br />
Nº de<br />
nêutrons<br />
Nº de<br />
prótons<br />
atenção!<br />
Não escreva no seu livro!<br />
Nº de<br />
elétrons<br />
X 20 17 17<br />
Y 17 17 18<br />
Z 18 79 78<br />
W 18 18 18<br />
Assinale a alternativa que apresenta somente espécie(s)<br />
neutras(s):<br />
a) apenas X. d) apenas W.<br />
b) apenas Y. X e) apenas X e W.<br />
c) apenas Z.<br />
Modelo básico do átomo e a lei periódica 167