Resoluções Capítulo 13

J p. 189 Exercícios fundamentais 1. a O Deserto Ocidental é a representação para os metais repre-

sentativos (blocos s e p) e os metais de transição (bloco d). A Ilha do sul corresponde aos metais de transição cujo subnível mais energético é do tipo f. Ao leste encontram-se os elemen-tos ametálicos (como carbono, oxigênio e bromo) e, no extre-mo leste (costa), os gases nobres, que são elementos pouco reativos. A ilha do norte representa o hidrogênio, elemento de propriedades bem diversificadas, que assim não se assemelha a nenhuma outra região do Reino.

2. Os elementos de cada par apresentam propriedades seme-lhantes.Li e Na se combinam com 1 átomo de cloro.Be e Mg se combinam com 2 átomos de cloro.Ne e Ar não se combinam com outros elementos.

3. 3Li: 1s2 2s1 camada de valência: L (2) ∴ 2o. período

1 elétron na camada de valência ∴ família 1 (1A)

4Be: 1s2 2s2 camada de valência: L (2) ∴ 2o. período

2 elétrons na camada de valência ∴ família 2 (2A)

10Ne: 1s2 2s2 2p6

camada de valência: L (2) ∴ 2o. período

8 elétrons na camada de valência ∴ família 18 (8A)

11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1

camada de valência: M (3) ∴ 3o. período

1 elétron na camada de valência ∴ família 1 (1A)

12Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2

camada de valência: M (3) ∴ 3o. período

2 elétrons na camada de valência ∴ família 2 (2A)

18Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

camada de valência: M (3) ∴ 3o. período

8 elétrons na camada de valência ∴ família 18 (8A)

4. Sim. Os elementos de cada par pertencem à mesma coluna (família).

5. Calcogêneos são os elementos da família 16 (antiga 6A). O que apresenta o maior número atômico é o P.

6. Metais alcalinos são os elementos da família 1 (antiga 1A). O que apresenta o menor número atômico é B. O elemento A re-presenta o hidrogênio, que não é um metal alcalino.

7. Camada de valência: L (2) ∴ 2o. período

5 elétrons na camada de valência ∴∴ família 15 (5A)

elemento M

8. E: 4o. período ∴ camada de valência: N (4)

Família 2 ∴ 2 elétrons na camada de valência (ns2)

4s2

9. Apresentam propriedades químicas semelhantes os elementos presentes na mesma família da tabela periódica. Assim, o ele-mento O deve possuir propriedades químicas semelhantes a P.

10. F. Elementos de transição são aqueles cuja distribuição eletrô-nica tem como subnível mais energético um do tipo d ou f e situam-se nas famílias de 3 a 12 da tabela periódica.

11. O elemento D é um metal alcalinoterroso e sólido às condições ambiente. O elemento T é um gás nobre e gasoso às condições ambiente.

12. R: 3o. período ∴ camada de valência: M (3)

Família 17 ∴ 7 elétrons na camada de valência (ns2 np5)

3s2 3p5

R: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5: 17 elétrons; Z 5 17

C: 5o. período ∴ camada de valência: O (5)

Família 1 ∴ 1 elétronna camada de valência (ns1)

5s1

C: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1: 37 elétrons; Z 5 37

13. E: família dos metais alcalinoterrosos; sólido com valores eleva-dos de TF e TE, sólido na temperatura ambiente: diagrama II.

R: família dos halogênios-ametais; gás com baixos valores de TF e TE; gás na temperatura ambiente: diagrama I.

14. d Os elementos de transição correspondem às famílias 3 a 13

da tabela periódica e têm como subnível mais energético o subnível d ou f.

Os gases nobres correspondem à família 18 da tabela periódica e os elementos representativos, às famílias 1, 2 e da 13 a 17, e ambos têm na sua distribuição eletrônica o subnível mais ener-gético do tipo s ou p.

J p. 191 Testando seu conhecimento 1. I – F; II – G; III – C; IV – B, V – E; VI – D, VII – A.

O grupo 13 corresponde à família do boro.

2. I – E. Os metais alcalinos (família 1) apresentam 1 elétron na camada de valência.

II – G. Os metais alcalinoterrosos (família 2) apresentam 2 elétrons na camada de valência.

III – C. A família do carbono (família 14) é formada por elemen-tos que apresentam 4 elétrons na camada de valência.

IV – F. A família do nitrogênio (família 15) é formada por elemen-tos que apresentam 5 elétrons na camada de valência.

V – D. Os elementos da família dos calcogênios (família 16) possuem 6 elétrons na camada de valência.

VI – A. Os elementos da família dos halogênios (família 17) possuem 7 elétrons na camada de valência.

VII – B. Os gases nobres (família 18) possuem 8 elétrons na camada de valência.

2

3. I – E. Metais alcalinos, família 1.

II – D. Metais alcalinoterrosos, família 2.

III – F. Calcogênios, família 16.

IV – G. Halogênios, família 17.

V – B. Família do carbono, família 14.

VI – A. Família do nitrogênio, família 17.

VII – C. Gases nobres, família 18.

4. 12X: 1s2 2s2 2p6 3s2

3 camadas (K, L, M) ∴ 3o. período.

Subnível mais energético do tipo s ⇒ bloco s (representativo).

2 elétrons na camada de valência ∴ família 2, metais alcalino-terrosos.

16Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

3 camadas (K, L, M) ∴ 3o. período.

Subnível mais energético do tipo p ⇒ bloco p (representativo).

6 elétrons na camada de valência ∴ família 16, calcogênios.

35W: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

4 camadas (K, L, M, N) ∴ 4o. período.

Subnível mais energético do tipo p ⇒ bloco p (representativo).

7 elétrons na camada de valência ∴ família 17, halogênios.

5. c Os elementos de uma mesma família apresentam proprieda-

des semelhantes.

7N: 1s2 2s2 2p3

camada de valência

Os elementos da família do nitrogênio apresentam a configu-ração eletrônica na camada de valência do tipo ns2 np3. Uma

possibilidade é:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 ⇒ 15 elétrons ∴ Z 5 15

6. Os gases nobres (família 18) têm como configuração eletrônica na camada de valência ns2 np6 (8 elétrons). Como o elemento em questão encontra-se no 4o período, sua configuração na úl-tima camada é 4s2 4p6. Assim, temos:

X 5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 ⇒ 36 elétrons ∴ Z 5 36

O número de massa (A) é a soma do número de prótons e nêu-trons.

A 5 Z 1 n 5 36 1 47 5 83

7. X: [Ar] 4s1

4 camadas ∴ 4o. período. Subnível mais energético: s ∴ repre-sentativo. 1 elétron na camada de valência ∴ família 1, metais alcalinos.

X 5 19K

Y: [Ar] 4s2 3d10 4p5

4 camadas ∴ 4o. período. Subnível mais energético: p ∴ repre-sentativo. 7 elétrons na camada de valência ∴ família 17, halo-gênios.

Y 5 35Br

8. a A: subnível mais energético: p ∴ elemento representativo. Ca-

mada de valência: 3 (M). 7 elétrons na camada de valência ∴∴ família 17, halogênios.

B: subnível mais energético: d ∴ metal de transição. Camada de valência: 4 (N). 5 elétrons no subnível d ∴ família 7, halogênios.

C: subnível mais energético: p ∴ elemento representativo. Ca-mada de valência: 3 (M). 8 elétrons na camada de valência ∴∴ família 18, gases nobres.

9. e 1. Camada de valência: 3; elétrons na camada de valência: 5 ∴

∴ família 15.

2. 12Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 ⇒ camada de valência: 3 ∴ 3o. período.

3. 13A,: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1; 13A,31: 1s2 2s2 2p6.

4. 16S: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4; 16S22: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.

10. d

53I: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5

Subnível mais energético: 1o. ∴ elemento representativo. Ca-mada de valência: O (5). 7 elétrons na camada de valência ∴∴ família 17, halogênios.

11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1

Subnível mais energético: s ∴ elemento representativo. Ca-mada de valência: M (3). 1 elétron na camada de valência ∴∴ família 1, metal alcalino.

26Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

43Tc: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5

subnível mais energético: d

↓elemento

de transição

15P: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

Subnível mais energético: p ∴ elemento representativo. Ca-mada de valência: M (3). 5 elétrons na camada de valência ∴∴ família 15.

11. d Possuem propriedades químicas semelhantes os elementos

pertencentes à mesma família da tabela periódica, como Ca e Mg, encontrados na família dos metais alcalinoterrosos.

12. d Sabendo o número de massa (A) e o número de nêutrons (n)

de X, podemos determinar seu número atômico (Z) e, com a sua distribuição eletrônica, seu grupo na tabela periódica.

A 5 Z 1 n ⇔ Z 5 79 2 45 5 34

X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4

4 camadas ∴ 4o. período. Subnível mais energético: p ∴ ele-mento representativo. 6 elétrons na camada de valência ∴ fa-mília 16, calcogênios.

Como o elemento Y possui propriedades químicas semelhan-tes, deve encontrar-se no mesmo grupo.

13. a Mercúrio (Hg): 6o. período, família 12 (metal de transição), o

único metal líquido à temperatura ambiente.

Chumbo (Pb): 6o. período, família 14 (metal representativo), apresenta 82 prótons (Z 5 82).

Cádmio (Cd): 5o. período, família 12 (metal de transição).

3

14. b

19K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

4o. período (4 camadas). Subnível mais energético: s ∴ repre-sentativo. 1 elétron na camada de valência ∴ família 1.

12Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2

3o. período (3 camadas). Subnível mais energético: s ∴ repre-sentativo. 2 elétrons na camada de valência ∴ família 2.

20Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

4o. período (4 camadas). Subnível mais energético: s ∴ repre-sentativo. 2 elétrons na camada de valência ∴ família 2.

Apenas elementos com Z . 58 apresentam elétrons ocupando subníveis do tipo f.

J p. 192 Aprofundando seu conhecimento 1. d

8X: 1s2 2s2 2p4

camada de valência

Subnível mais energético: p ∴ elemento representativo. 6 elé-trons na camada de valência ∴ família 16, calcogênios.

11Y: 1s2 2s2 2p6 3s1

camada de valência

Subnível mais energético: s ∴ elemento representativo. 1 elé-tron na camada de valência ∴ família 1, metais alcalinos.

17Z: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

camada de valência

Subnível mais energético: p ∴ elemento representativo. 7 elétrons na camada de valência ∴ família 7, halogênios.

2. Soma 5 04

01. Incorreta; encontram-se no 4o. período.

02. Incorreta; o Ti perde 4 elétrons para se tornar o cátion Ti41.

04. Correta; 52

24Cr ⇒ A 5 Z 1 n ⇔ n 5 52 2 24 5 28.

08. Incorreta; 26Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

camada

de valência

26Fe21: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6

16. Incorreta; um átomo só pode ser isótopo de um outro áto-mo do mesmo elemento químico.

32. Incorreta; 24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4

camada de valência

24Cr31: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3

21Sc: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1

3. b Isótopos ⇒ x 1 7 5 3x 2 23 ∴ x 5 15

42

82A

26 n

52

02B

28 n

: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2

4. e I. Correto; se A21 não possui elétrons e o número de prótons é

duas unidades maior que o de elétrons (pela carga 21), então Z 5 2 e, se o átomo possuir 2 nêutrons, A 5 2 1 2 5 4.

II. Correto.

B1: 1s2 2s2 2p6 (10 elétrons)

B: 1s2 2s2 2p6 3s1 (11 elétrons)

camada

de valência

Subnível mais energético: s ∴ elemento representativo. 1 elétron na camada de valência ∴ família 1.

III. Incorreto; a distribuição 1s2 2p6 corresponde a um estado excitado, tendo o átomo 8 elétrons na sua eletrosfera.

A família é encontrada com a distribuição no estado funda-mental:

8D: 1s2 2s2 2p4

camada

de valência

Subnível mais energético: p ∴ elemento representativo. 6 elétrons na última camada ∴ família 16, calcogênios.

IV. Correto; C possui 2 elétrons e, como é eletricamente neu-tro, possui 2 prótons, o mesmo número do elemento A.

5. b x, y e t 5 números consecutivos

2x 1 2y 1 2t 5 7 ? 164

2x 1 2x11 1 2x12 5 7 ? 164

2x 1 2 ? 2x 1 4 ? 2x 5 7 ? 164

7 ? 2x 5 7 ? 164

2x 5 (24)4

2x 5 216 ∴ x 5 16; y 5 17; t 5 18

Z 5 17 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 ⇒ halogênios

família 17

6. b Apresentam propriedades químicas semelhantes ao selênio (Se)

aqueles que se encontram na mesma família, os calcogênios (fa-mília 16).

7. e I. Correta; os metais correspondem à maioria dos elementos

químicos.

II. Correta; são gases à temperatura ambiente: N2, O2, O3, F2, C,2 e os gases nobres, além do H2.

III. Correta; elementos de uma mesma coluna (família) apre-sentam propriedades químicas semelhantes.

8. 1. Incorreto; os elementos de uma mesma coluna da tabela periódica apresentam propriedades químicas semelhantes.

2. Correto; o potássio possui 1 elétron na última camada e fica estável quando se torna o cátion K1.

3. Correto; o elemento químico cloro é formado por átomos com 17 prótons.

9. d A tecla 4 corresponde ao elemento nitrogênio e a tecla 5, ao

oxigênio. Os gases N2 e O2 são os principais constituintes da atmosfera terrestre.

10. b A: 4o. período, família 2 (elemento representativo), metais alca-

linoterrosos.

B: 4o. período, família 4 (elemento de transição).

C: 4o. período, família 14 (elemento representativo).

D: 6o. período, família 3 (elemento de transição, com subnível f como o mais energético).

4

11. e O elemento procurado é o alumínio. Considerando que os

movimentos só podem ser verticais (ao longo do grupo) ou horizontais (ao longo da família), que a primeira casa é do elemento hidrogênio, e ainda que não é possível alterar a direção do movimento em uma mesma rolagem de dado, a única pessoa a atingir o objetivo foi a Elza.

12. c

I. Incorreta.

Z 5 9 ⇒ 1s2 2s2 2p5

família 7,

halogênios, 2o. período

II. Correta; os halogênios têm 1 próton a menos que o gás no-bre do mesmo período.

III. Correta; X → halogênio do 5o. período.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5

e 5 53; n ≡ p 5 n0 e ∴ Z 5 53.

IV. Incorreta. Z 5 85: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p5

V. Correta. São ametais por pertencerem à família dos halo-gênios.

13. c Cloro, bromo e iodo encontram-se na mesma família, os halogê-

nios (família 17), e possuem 7 elétrons na camada de valência. Como estão na mesma família, apresentam propriedades quí-micas semelhantes. Nos halogênios, à temperatura ambiente, flúor e cloro apresentam-se no estado gasoso, bromo no estado líquido e iodo no estado sólido.

14. b Os elementos de transição externa são aqueles em que o elé-

tron mais energético encontra-se em um subnível do tipo d.

13A,: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4

30Zn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

82Pb: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2

25Mn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

15. d Mercúrio (Hg): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2

4f14 5d10

Elemento de transição, líquido à temperatura ambiente.

Chumbo (Pb): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2

Elemento representativo.

Cd (Cd) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10

Elemento de transição.

Apesar de muitos compostos de Hg, Pb e Cd serem solúveis em água, os metais em si não o são. São denominados metais pesados, pois se acumulam nos organismos vivos (após inge-ridos, não são eliminados).

As pilhas comuns, mesmo não tendo metais pesados, devem ter um descarte apropriado. Como as outras alternativas estão erradas, vamos considerar essa resposta como correta.

16. 02 1 04 1 08 1 16 1 32 5 62

116X: [Rn] 7s2 5f14 6d10 7p4

7o. período. Subnível mais energético: p ∴ representativo. 6 elétrons na camada de valência ∴ família 16, calcogênios.

118Y: [Rn] 7s2 5f14 6d10 7p6

7o. período. Subnível mais energético: p ∴ representativo. 8 elétrons na camada de valência ∴ família 18, gases nobres.

17. b

80Hg: [54Xe] 6s2 4f14 5d10

camada

de valência

80Hg21: [54Xe] 4f14 5d10

18. a

48Cd: [36Kr] 5s2 4d10

camada

de valência

48Cd21: [36Kr] 4d10

30Zn: [18Ar] 4s2 3d10

camada

de valência

30Zn21: [18Ar] 3d10

20Ca: [18Ar] 4s2

camada

de valência

20Ca21: [10Ne] 3s2 3p6

19. e

X: 4o. período (4 camadas)família 2 camada de valência: 4s2

X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 ⇒ 20 elétrons

Z 5 20 ∴ Ca

Y: 2o. período (2 camadas)família 14 camada de valência: 2s2 2p2

Y: 1s2 2s2 2p2 ⇒ 6 elétrons

Z 5 6 ∴ C

Z: 3o. período (3 camadas)família 15 camada de valência: 3s2 3p3

Z: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 ⇒ 15 elétrons

Z 5 15 ∴ P

20. a I. Correta; propriedades como densidade e reatividade já

eram previstas pela tabela de Mendeleev, que era estrutu-rada em ordem crescente de massa atômica.

II. Correta; as propriedades químicas dependem da quantidade de elétrons (e então de prótons); a proposta de Maxley corrigia algumas anomalias da tabela de Mendeleev.

III. Incorreta; de acordo com Maxley, o Te é colocado antes do I, pois apresenta menor número atômico.