Ciencias Unidade 2 Capitulo 1

8/17/2019 Ciencias Unidade 2 Capitulo 1

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Ciências9 º ano

Unidade 2

1 Classificação periódica dos elementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2 Ligações químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3 Funções químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4 Reações químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35


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Psicologia de um vencido

Eu, filho do carbono e do amoníaco,

Monstro de escuridão e rutilância,

Sofro, desde a epigênese da infância,

A influência má dos signos do zodíaco.

Profundissimamente hipocondríaco,

Este ambiente me causa repugnância...

Sobe-me à boca uma ânsia análoga à ânsia

Que se escapa da boca de um cardíaco.

Já o verme — este operário das ruínas —

Que o sangue podre das carnificinas

Come, e à vida em geral declara guerra,

Anda a espreitar meus olhos para roê-los,E há de deixar-me apenas os cabelos,

Na frialdade inorgânica da terra!ANJOS, Augusto dos. Eu e outras poesias. 42. ed.

Rio de Janeiro: Civilização Brasileira, 1998.

• Em sua opinião, o que Augusto dos Anjos quer dizer com“filho do carbono e do amoníaco”?

• Os materiais sofrem transformações, formando substânciasdiferentes das iniciais, por meio de diversos processos.

Em que ponto do poema este fato é citado?

Troca de ideias

Capítulo

2

1

R e p r o d u ç ã o p r o i b i d a . A

r t . 1 8 4 d o C ó d i g o P e n a l e L e i 9 . 6

1 0 d e 1 9 d e f e v e r e i r o d e 1

9 9 8 .

Classificação períódica dos

elementos


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Classificação periódicaVocê tem alguma coleção? Selos, moedas, figurinhas, papéis de carta? Se você já colecionou

algo, sabe a dificuldade que é organizar uma coleção. Se for de selos, pode-se dividir por conti-nentes, países, estados… enfim, classificá-los de alguma maneira. Imagine a dificuldade de um

colecionador que tenha mil selos desorganizados ao tentar localizar um específico!Os químicos passaram por um problema semelhante. Em meados do século XVII, eram

conhecidos apenas 14 elementos químicos diferentes. Atualmente, são conhecidos mais deuma centena — alguns dos quais não são encontrados na natureza, sendo sintetizados emlaboratório. Classificar esses elementos era um desejo de muitos químicos. Esperava-se,com isso, descobrir relações entre suas propriedades e poder entender melhor a formaçãodos compostos.

Uma das primeiras tentativas de organizar os elementos conhecidos foi feitaem 1829, pelo químico alemão Döbereiner. Ele agrupou os elementos com característicassemelhantes em grupos de três (as “tríades”). Seu modelo, no entanto, não conseguiuabranger todos os elementos conhecidos.

Em 1862, o químico francês Chancourtois dispôs 16 elemen-tos numa espécie de parafuso, que recebeu o nome de “parafusotelúrico”. Os elementos semelhantes apareciam uns sobre os outrosnas voltas do parafuso. Assim, o potássio (K), o sódio (Na) e olítio (Li) se assemelhavam, o que de fato ocorre. Mas o parafusode Chancourtois não funcionava para todos os elementosconhecidos e acabou sendo abandonado.

A proposta mais exótica, no entanto, coube ao químicoinglês John Newlands. Para ele, a química e a música estavamrelacionadas, o que o levou a propor que as propriedades dos

elementos se repetiriam, como na escala musical, de 7 em 7.Sua proposta ficou conhecida como a “lei das oitavas” e foiduramente criticada pela comunidade científica, mas tinha omérito de já antecipar uma propriedade da tabela moderna:a periodicidade.

Você consegue imaginar o significado

da palavra “periódica”? Ela é utilizada porque as características

dos elementos se repetem em certos intervalos, assim como as

estações do ano.

A tabela periódica moderna teve origem nos trabalhos do

alemão Lothar Meyer e, sobretudo, do russo Dmitri Mendeleev,

que, em 1869, publicou seu primeiro modelo. Ela funcionava tão

bem que Mendeleev chegou a prever as propriedades de elementos

químicos ainda nem descobertos! No entanto, sua tabela continha

um erro: os elementos foram colocados em ordem crescente de

suas massas atômicas, quando deveriam ter sido agrupados em

ordem crescente de seus números atômicos. A correção foi feita

em 1913, pelo químico inglês Henry Moseley. É interessanteressaltar que Mendeleev não tinha conhecimento da existência

de partículas subatômicas, como os prótons, nêutrons e elétrons,

ao conceber sua tabela. O elétron só viria a ser identificado em

1897, por Thomson!

Parafuso telúrico de

Chancourtois.

K Ca

NaMg

Al

Si

Li Be B C

A P P L E R / S H U T T E R S T O C K




9 9 8 .

3


4/11


5/11

Atividades

Primo Levi (1919-1987), escritor e químico italiano, escreveu uma obra chamada A tabela periódica.Leia um trecho do livro para responder às questões de 1 a 3.

[…] cinzento, com sais incolores, nem é tóxico nem tem reações cromáticas notáveis; em resumo, éum metal aborrecido. Conhecido do homem há dois ou três séculos, nem é um veterano, coberto por glórias,

como o cobre, nem um desses novos elementos inventados, ainda envoltos no encanto da descoberta.

1 O metal a que ele se refere está na família 12, no quarto período da tabela periódica. Identifique-o.

2 Apresente dois elementos que possuam propriedades semelhantes às do elemento que vocêidentificou.

3 Procure na tabela periódica três elementos que possuam o mesmo número de camadas ele-trônicas que o elemento em questão.

Texto para as questões de 4 a 6.

Vamos imaginar que alguns cientistastenham descoberto uma tabela periódicaem escavações de uma civilização desco-

nhecida. Após traduzir seus símbolos, elaficou assim:

4 Sabendo que o elemento representado por Jh ocupa a família 17 e o quinto período da nossatabela periódica, dê seu número atômico e símbolo.

5 O elemento Mk pertence à família 13 e ao segundo período. Qual o número atômico e o sím- bolo desse elemento na nossa tabela?

6 Por razões desconhecidas, o hidrogênio (elemento mais simples) foi representado nessa tabela na família 3, quarto período. Qual o símbolo do hidrogênio nessa tabela?

7 Localize, na tabela periódica:

a) Ouro: metal dourado de grande valor, usado em joias.

b) Oxigênio: forma um gás essencial para a vida.

c) Cloro: com o sódio, forma o sal de cozinha.

Hi

Mk Py Ng Cx Cs Zu

Tr Bt We P Gt Hj

Op Ko Mm As Fg Tp

Vf L Jh Bn




9 9 8 .

5


6/11

[ 1 ] R O

M A N

S I G A E V

/ S H U T T

E R S T O C

K ,

[ 2 ]

S E R G

I Y N / S H U

T T E R

S T O C K

[1]

[2]

Tipos e propriedades dos elementos

Se repararmos nas substâncias que usamos diariamente em nossas casas, veremos a presençade diversos elementos químicos conhecidos. A panela feita de alumínio, o ouro presente no anel,o sódio no sal de cozinha são apenas alguns exemplos. Vamos olhar com mais detalhes para os

diferentes tipos de elementos químicos encontrados na tabela periódica.Os elementos conhecidos são divididos em quatro grupos, de acordo com suas características.

Metais

É o maior conjunto da tabela periódica e está indicado com a cor verde.Os seres humanos da Pré-História utilizavam diversos metais, como o ouro

e a prata, na produção de utensílios e peças de decoração. Com o surgimentodametalurgia foi possível obter metais que são encontrados puros na naturezaem pouca quantidade, como o ferro.

De maneira geral, os metais são resistentes, apresentam um

brilho característico e conduzem bem a eletricidade. Além disso,são dúcteis, ou seja, podem ser transformados em fios, e maleáveis,podendo ser transformados em chapas.

Os metais das famílias 1 e 2 são muito reativos e não ocorremna natureza na forma pura. O sódio (Na) na forma metálica, porexemplo, reage explosivamente com a água, mas na forma de íoné ingerido por todos nós diariamente, uma vez que é um dos

Atividades complementares

8 O elemento químico polônio recebeuesse nome para homenagear o país deorigem da cientista Marie Curie. Ele estápresente, em quantidades diminutas, nos

minérios de urânio. Sabendo que o nú-mero atômico do polônio é 84, indique aque família e período da tabela periódicaele pertence.

9 A mina Ytterby, na Suécia, tem umaimportância histórica para a quími-ca. Nesta mina extraíram-se rochasdas quais os cientistas identificaramquatro novos elementos da tabela pe-

riódica — ítrio, itérbio, érbio e térbio.Localize esses elementos utilizando atabela periódica, indicando sua famíliae período.

10 Certo elemento químico se encontra na fa-mília 15 e no quarto período. Localize-o efaça a sua representação (símbolo, núme-ro atômico e número de massa).

11 A tabela a seguir contém elementos cha-mados genericamente de A, B, C, D e E.Utilize a tabela periódica e localize-os cor-retamente, indicando seus símbolos.

Elemento Coluna Período

A

B

C

D

E

16

2

17

1

1

3

3

2

4

2

Metalurgia: conjunto de técnicas e procedimentos que permitem obtermetais puros (extraídos da natureza) ou manipulá-los industrialmente.Também se ocupa da produção de metais e de suas ligas, bem como

de sua adequação ao uso.




9 9 8 .

6


7/11

[5]

[6]

[3]

[4]

[2]

constituintes do sal de cozinha (NaCl). O mesmo ocorre com o magnésio, também bastante reativona forma metálica, mas indispensável na forma iônica, tanto para os seres humanos quantopara os vegetais, pois entra na composição da clorofila.

Entre os metais de transição encontramos o ouro, a prata e a platina,considerados nobres e pouco reativos. A platina é muito usada na medicinapara a fabricação de implantes ósseos, uma vez que não interage com ostecidos e, portanto, tem baixa rejeição pelo organismo.

O ferro, além de ser indispensável na fabricação de diversos produtosque usamos em nosso cotidiano, também participa de processos biológicos,entrando na composição da hemoglobina, substância presente no sangue, responsável pelas trocasgasosas nas células.

Praticamente todos os metais são sólidos em temperatura ambiente (25 °C). A exceção é omercúrio (Hg), um líquido prateado e muito denso utilizado em termômetros. O gálio (Ga) é sólidoa 25 °C, mas tem ponto de fusão baixo (29,76 °C) e derrete se colocado sobre a palma da mão.

Na família 13 da tabela periódica encontramos o alu-mínio, um metal cuja obtenção em grande escala somenteocorreu no século XIX. Atualmente, ele é indispensávelna fabricação de latas para bebidas e na construção de

fuselagens de avião.

Ametais e semimetais

Ametais: representados pela cor vermelha, os ametais apresentamcaracterísticas opostas aos metais, conforme veremos adiante.

Semimetais: são representados pela cor amarela e têm propriedadesintermediárias aos metais e ametais. Atualmente, existe uma tendência em redis-tribuir os semimetais entre os metais e os ametais ou chamá-los de metaloides.Dessa forma, por causa de suas características, o boro (B), osilício (Si), o arsênio (As) e o telúrio (Te) seriam transferidos

para o grupo dos ametais; o germânio (Ge), o antimônio(Sb) e o polônio (Po) passariam ao grupo dos metais.

O ar que nós respiramos contém, principalmente,dois gases: o nitrogênio e o oxigênio. Ambos são formadospor elementos que estão localizados, na tabela periódica,entre os ametais.

Enquanto os metais apresentam diversas propriedades comuns, os ametais são mais variados.Alguns são sólidos, como o enxofre e o iodo; outros são gasosos, como o nitrogênio, o flúor e ocloro, e o bromo é líquido.

O cloro é um gás esverdeado e muito tóxico, usado na preparação de substâncias como o hipocloritode sódio, empregado para eliminar microrganismos da água em estações de tratamento e também em

piscinas. O flúor ajuda a prevenir a formação de cáries na população, podendo ser adicionado à águaque bebemos. O nitrogênio, quando líquido, pode ser utilizadopara o congelamento de óvulos em clínicas de fertilização.

Os ametais reagem com os metais formando diversoscompostos, como o cloreto de sódio (sal de cozinha) e o óxidode cálcio (cal virgem).

Entre os semimetais temos elementos com característi-cas intermediárias entre metais e ametais. O mais famoso

elemento desse grupo é o silício, presente na areia emgrandes quantidades. Seu uso na produção dechips decomputador acabou por nomear uma região da Califór-

nia, nos Estados Unidos: o vale do silício.

[1]

[ 1 ] P A K H N Y U S H C H A / S H U T T E R S T O C K ,

[ 2 ] A N D R A Z C E R A R /

S H U

T T E R S T O C K ,

[ 3 ] J A N P R C H A L / S H U T T E R S T O C K ,

[ 4 ] B U Q U E T

C H R

I S T O P H E / S H U T T E R S T O C K ,

[ 5 ] G I B E ,

[ 6 ] S P O R T M O M E N T S /

S H U

T T E R S T O C K




9 9 8 .

7


8/11

Gases nobresOs gases nobres são classificados separadamente por quase não reagirem

com os outros elementos. São representados pela cor roxa.Os elementos da família 18 da tabela periódica são conhecidos como gases

nobres, pois possuem baixa reatividade. Com exceção do hélio (He), que apresentadois elétrons na camada de valência, todos os demais gases nobres apresentamoito elétrons em sua última camada.

O hélio é muito usado para encher balões de festa e dirigíveis, porque épouco denso e não explode. O neônio está presente em luminosos.

O hidrogênio não pertence a nenhuma dessas classificações, sendouma unidade à parte. Isto se deve às suas propriedades químicas únicasentre os demais elementos.

Outras classificações

Além de classificados quanto às suas reatividades, os elementosclassificam-se de acordo com sua posição na tabela periódica. Os elementosdos grupos 1 e 2 e de 13 a 18 são chamados de representativos, recebendo nomes específicos:

Grupo 1: metais alcalinosGrupo 2: metais alcalinoterrososGrupo 13: família do boroGrupo 14: família do carbonoGrupo 15: família do nitrogênioGrupo 16: calcogênios ou chalcogêniosGrupo 17: halogêniosGrupo 18: gases nobresOs elementos pertencentes às famílias de 3 a 12 são conhecidos como elementos de transição.

Repare a existência, na tabela periódica, de duas linhas separadas; nelas estão os chamadosmetaisde transição interna, colocados dessa forma por causa das suas grandes similaridades químicas.

Os lantanídeos foram “retirados” do sexto período e os actinídeos do sétimo período da tabelaperiódica, mas, na realidade, eles se “encaixam” num mesmo espaço — observe os números atômicosde 57 a 71 para os primeiros e 89 a 103 para os segundos.

Atividades

Use as informações abaixo para responder às questões 12 e 13.A figura a seguir representa um grupo de elementos da tabela periódica.

Dirigíveis: balões ou aeronaves

que podem ser dirigidos.

1,01

HIDROGÊNIO

i

6,94

LÍTIO

Be

9,01

BERÍLIO

Na1

23,0

SÓDIO

Mg1

24,3

MAGNÉSIO

K

1

39,1

POTÁSSIO

Ca

40,1

CÁLCIO

Rb7

85,5

RUBÍDIO

Sr38

87,6

ESTRÔNCIO

Cs55

133

CÉSIO

Ba56

137

BÁRIO

Fr7

(223)

FR NCIO

Ra88

( 22 6) ( 261 ) (2 62 ) ( 263 ) ( 264 ) ( 26 5) (2 66 )

RÁDIO

Sc1

5,0

ESC NDIO

39

8,9

ÍTRIO

7- 71

LANTANÍDEOS

89- 10

ACTINÍDEOS

Ti

47,9

TIT NIO

r40

1,2

ZIRCÔNIO

Hf72

178

HÁFNIO

Rf104

RUTHERFÓRDIO

V

50,9

VANÁDIO

Nb41

92,9

NIÓBIO

Ta7

181

TÂNTALO

Db105

DÚBNIO

Cr

2,0

CRÔMIO

o42

95,9

MOLIBDÊNIO

W

184

TUNGSTÊNIO

Sg10

SEABÓRGIO

Mn

54,9

MANGANÊS

Tc43

99

TECNÉCIO

Re75

186

RÊNIO

Bh0

BÓHRIO

e

55,8

ERRO

Ru44

101

RUTÊNIO

Os76

190

ÓSMIO

Hs10

HÁSSIO

Co

58,9

COBALTO

h45

103

RÓDIO

7

192

IRÍDIO

Mt0

MEITNÉRIO

Ni

58,7

NÍQUEL

Pd46

106

PALÁDIO

Pt

195

PLATINA

u

3,5

COBRE

Ag47

108

PRATA

Au7

197

OURO

Zn

65,4

ZINCO

Cd48

112

CÁDMIO

Hg80

201

MERCÚRIO

a1

9,7

GÁLIO

l

7,0

ALUMÍNIO

B

10,8

BORO

S1

28,1

SILÍCIO

Ge

72,6

GERM NIO

As

74,9

ARSÊNIO

b1

122

ANTIMÔNIO

Te52

128

TELÚRIO

Po

(210)

POLÔNIO

5

(210)

ASTATO

53

126,9

IODO

Br

79,9

ROMO

Se

78,9

SELÊNIO

l 17

35,5

CLORO

16

32,1

ENXOFRE

P5

31,0

FÓSFORO

F9

19,0

FLÚOR

Ne10

0,2

NEÔNIO

He

4,00

HÉLIO

Ar18

9,9

ARGÔNIO

Kr

3,8

CRIPTÔNIO

Xe54

131,3

XENÔNIO

n

(222)

RADÔNIO

O8

16,0

OXIGÊNIO

14,0

NITROGÊNIO

C6

12,0

CARBONO

49

115

ÍNDIO

l 1

204

TÁLIO

Sn50

119

ESTANHO

Pb8

207

CHUMBO

Bi3

209

BISMUTO

2 71 ) ( 27 2)

Ds11

ARMSTÁDIO

Rg111

ROENTGÊNIO

Be4

9,01

BERÍLIO

Mg12

24,3MAGNÉSIO

Ca20

40,1

CÁLCIO

Sr38

87,6

ESTRÔNCIO

Ba56

137

BÁRIO

Ra88

(226)

RÁDIO

12 A que família eles pertencem?

13 Qual o período de cada um desses elementos?

[2]

[1]

[ 1 ] T A T I A N A P

O P O V A / S H U T T E R S T O C K ,

[ 2 ]

E I M A N T A S

B U Z A S / S H U T T E R S T O C K




9 9 8 .

8


9/11

A tabela a seguir mostra os principais constituintes do corpo humano e as porcentagens deocorrência de cada um. Considere a tabela para responder às questões de 14 a 18.

Elemento químico Fração da massa total (%)

O

C

H

N

Ca

P

Cl

K

S

Na

Mg

64,6

18,0

10,0

3,10

1,90

1,10

0,40

0,36

0,25

0,11

0,03

14 Classifique em metais e ametais os elementos apresentados.

15 Algum elemento ficou fora dessa classificação? Justifique.

16 A maior parte da massa do corpo humano é formada por metais ou por ametais? Justifique.

17 Sabendo que o gás nitrogênio não é aproveitado diretamente pelo nosso corpo, como é pos-sível haver 3,1% de nitrogênio no organismo?

18 Em que parte do corpo deve estar concentrada a maior parte do cálcio indicado na tabela?




9 9 8 .

9


10/11

A tabela apresenta a produção mundial de metaisem determinado ano. Considere os dados para respon-der às questões de 19 a 21.

19 Classifique os metais dessa tabela em metaisrepresentativos e metais de transição.

20 Localize a família e o período dos três metais mais produzidos.

21 Qual foi a produção do metal que está na família 4 e no quarto período?

22 Observe a charge. Qual a característica do hélio queestá sendo empregada pelo vendedor? Qual a famíliae o período a que esse elemento pertence?

23 Aponte duas características que sejam comuns à maioria dos metais.

24 O que podemos dizer a respeito da reatividade dos metais?

25 Qual a justificativa para os gases nobres terem recebido esse nome?

16,1

10,0

7,8

Metais

Milhões de toneladas

6,2

4,13,1 2,9

Fe

2

0

46

8

10

12

14

16

706

Al Mn Cu Zn Pb Ti Cr




9 9 8 .

10


11/11

26 Química verde ou Green Chemistry pode ser definida como a utilização de técnicas químicas emetodologias que reduzem ou eliminam o uso de solventes e reagentes ou a geração de produtose subprodutos que são nocivos à saúde humana ou ao ambiente.

Fonte: http://www.ufpel.tche.br/ (acesso em 5 out. 2010)

A química verde se apoia em alguns princípios básicos, que visam maior eficiência esegurança na manipulação dos produtos químicos. A seguir são fornecidos cinco dessesprincípios:

• Prevenção• Síntese segura

• Busca pela eciência de energia

• Uso de fontes de matéria-prima renováveis

• Produtos degradáveis

a) É possível praticar a química verde em sua escola?

b) De que forma isso pode ser feito? Desenvolva um projeto aplicando os conceitos daquímica verde.

Atividades complementares

Considere a tabela abaixo para responderàs questões de 27 a 29.

VIVIV

I II

III

VII

XIX

27 Classifique os elementos indicados na tabela em representativos ou de transição.

28 Classifique os elementos apresentadosem metais, ametais, semimetais ou gasesnobres.

29 Procure na tabela e escreva o nome dedois elementos de transição que estejamna mesma família.

Texto para as questões 30 e 31.

Quem percorresse a zona rural brasilei-ra há algumas décadas ficaria surpreso com aquantidade de pessoas que apresentavam umaestranha “bola” no pescoço. Isso era causado peladeficiência de iodo, ocasionando um distúrbiochamado bócio, que provocava um aumento da

glândula tireoide. Depois que passou a ser obri-gatória a adição de iodo (na forma de iodeto depotássio) ao sal de cozinha, o problema diminuiuconsideravelmente.

30 A que família pertence o iodo? Ele é ummetal ou ametal?

31 Quais os elementos que estão acima doiodo em sua família? Todos apresentam osmesmos estados físicos?

32 Vamos preencher os retângulos a seguircom os símbolos dos elementos químicos,conforme as dicas. Quando terminar, vejaa palavra formada.

1) Pertence aos actinídeos e fica entre otório e o urânio.2) Metal alcalinoterroso do sétimo pe-

ríodo.3) Tem número atômico igual a 4.4) Está na família 15 e forma o gás mais

abundante da atmosfera.5) Ametal sólido, pertence à família 16 e

está no terceiro período.

1 2 3 4 5




9 9 8 .

11

Ciencias Unidade 2 Capitulo 1

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