Formulário e notas deste tema
Exercício 1
★Exame nacionalExame Nacional 2017, época especial — Grupo I, item 1
O cobre e o zinco são elementos __________, que se situam no mesmo __________ da tabela periódica.
(A) de transição … período
(B) de transição … grupo
(C) representativos … período
(D) representativos … grupo
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Resposta: (A) (Versão 1)
Cu (\(Z=29\): \(\left[ \text{Ar} \right]\,3{d}^{10}\,4{s}^{1}\)) e Zn (\(Z=30\): \(\left[ \text{Ar} \right]\,3{d}^{10}\,4{s}^{2}\)) são elementos de transição (bloco d) e estão ambos no 4.º período (mas em grupos diferentes, 11 e 12).
Exercício 2
★Exame nacionalExame Nacional 2017, 2.ª fase — Grupo VII, item 5
Qual é o elemento do 2.º período da tabela periódica cujos átomos, no estado fundamental, apresentam menor raio atómico?
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Resposta: néon (Ne).
Ao longo de um período, o raio atómico diminui da esquerda para a direita (aumenta a carga nuclear, com os eletrões de valência no mesmo nível). No 2.º período o último elemento é o néon (\(Z=10\)), logo é o de menor raio.
Exercício 3
★Exame nacionalExame Nacional 2023, 1.ª fase — item 3.1
O aço é formado, essencialmente, por ferro, Fe, e carbono, C. Para melhorar algumas das propriedades do aço, como a resistência à corrosão ou ao calor, podem adicionar-se outros elementos.
Considere uma liga constituída por ferro, carbono e cromo. Destes elementos, são metais
(A) Fe e C, que pertencem a diferentes períodos da tabela periódica.
(B) Fe e C, que pertencem a diferentes grupos da tabela periódica.
(C) Fe e Cr, que pertencem ao mesmo período da tabela periódica.
(D) Fe e Cr, que pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica.
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Resposta: (C) (Versão 1)
Fe (\(Z=26\), grupo 8) e Cr (\(Z=24\), grupo 6) são metais de transição do mesmo período (4.º), mas de grupos diferentes. O carbono é um não metal.
Exercício 4
★Exercício de editoraAreal, Prova-modelo 2018 — Grupo II, item 2
O estudo experimental do efeito da variação da temperatura no estado de equilíbrio químico pode ser realizado através da reação de síntese do tetróxido de dinitrogénio a partir de dióxido de nitrogénio, em sistema fechado.
Identifique o elemento químico do período do nitrogénio que apresenta menor valor de energia de ionização.
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Resposta: lítio (Li).
O nitrogénio pertence ao 2.º período. Ao longo de um período a energia de ionização aumenta da esquerda para a direita; o menor valor está, portanto, no elemento do grupo 1, o lítio.
Exercício 5
★★Exame nacionalExame Nacional 2017, 1.ª fase — Grupo I, item 4
Explique, com base nas configurações eletrónicas dos átomos de carbono e de oxigénio no estado fundamental, porque é que o raio atómico do carbono é maior do que o raio atómico do oxigénio.
Apresente num texto a explicação solicitada.
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Tópicos da resposta
C: \(1{s}^{2}\,2{s}^{2}\,2{p}^{2}\) e O: \(1{s}^{2}\,2{s}^{2}\,2{p}^{4}\): os eletrões de valência de ambos estão no mesmo nível de energia (\(n=2\)).
A carga nuclear do C (\(+6\)) é inferior à do O (\(+8\)), logo a força atrativa do núcleo sobre os eletrões de valência é menor no C.
Assim, os eletrões de valência do C estão menos atraídos e o raio atómico do C é maior do que o do O.
Exercício 6
★★Exame nacionalExame Nacional 2020, 1.ª fase — Grupo IV, item 2
Compare o átomo de oxigénio com o átomo de carbono, ambos no estado fundamental.
Os eletrões de valência do átomo de oxigénio são, em média, __________ atraídos pelo núcleo, tendo este átomo raio atómico __________.
(A) mais … maior
(B) menos … maior
(C) mais … menor
(D) menos … menor
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Resposta: (C) (Versão 1)
O (\(Z=8\)) e C (\(Z=6\)) estão no mesmo período. O oxigénio tem maior carga nuclear, logo os seus eletrões de valência são mais atraídos e o raio atómico é menor.
Exercício 7
★★Exame nacionalExame Nacional 2020, 2.ª fase — Grupo I, item 2
O raio atómico do oxigénio é menor do que o raio atómico do nitrogénio, uma vez que, comparando estes dois átomos, o de oxigénio tem __________ carga nuclear, distribuindo-se os seus eletrões, no estado fundamental, __________ número de níveis de energia.
(A) maior … por um menor
(B) maior … pelo mesmo
(C) menor … por um menor
(D) menor … pelo mesmo
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Resposta: (B) (Versão 1)
N (\(Z=7\)) e O (\(Z=8\)) estão no 2.º período: o O tem maior carga nuclear e os eletrões distribuem-se pelo mesmo número de níveis (\(n=1\) e \(n=2\)). Maior atração nuclear \(\Rightarrow \) menor raio.
Exercício 8
★★Exame nacionalExame Nacional 2021, 1.ª fase — item 5.4
O pentacloreto de fósforo, \({\text{PCl}}_{5}\), pode decompor-se, em fase gasosa, originando tricloreto de fósforo, \({\text{PCl}}_{3}\), e cloro, \({\text{Cl}}_{2}\). Esta reação pode ser traduzida por \({\text{PCl}}_{5}\left( g \right)⇌{\text{PCl}}_{3}\left( g \right)+{\text{Cl}}_{2}\left( g \right)\).
Considere átomos de fósforo e de cloro no estado fundamental.
Prevê-se que, no átomo de fósforo, os eletrões de valência sejam, em média, __________ atraídos pelo respetivo núcleo e que o raio atómico do cloro seja __________.
(A) mais … menor
(B) mais … maior
(C) menos … maior
(D) menos … menor
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Resposta: (D) (Versão 1)
P (\(Z=15\)) e Cl (\(Z=17\)) estão no 3.º período. O P tem menor carga nuclear: os seus eletrões de valência são menos atraídos. O Cl, com maior carga nuclear, tem menor raio atómico.
Exercício 9
★★Exame nacionalExame Nacional 2021, 2.ª fase — item 1.1
Considere os elementos químicos cloro e bromo, que pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica.
Explique por que razão a energia de ionização dos átomos destes elementos tem tendência a diminuir ao longo do grupo.
Escreva um texto estruturado, utilizando linguagem científica adequada.
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Elementos da resposta
Ao longo do grupo, os eletrões de valência encontram-se em níveis de energia sucessivamente mais elevados (\(n\) aumenta).
Aumenta a distância dos eletrões de valência ao núcleo, pelo que diminui a atração entre eles e o núcleo.
Consequentemente, diminui a energia mínima necessária para remover um eletrão de valência: a energia de ionização diminui.
Exercício 10
★★Exame nacionalExame Nacional 2022, época especial — item 7.3.1
Num laboratório, um grupo de alunos pretende titular, com rigor, uma solução aquosa de hidróxido de sódio, \(NaOH(aq)\), utilizando uma solução-padrão de ácido clorídrico, \(HCl(aq)\), de concentração \(0,280 {\text{mol dm}}^{-3}\). A reação que ocorre pode ser traduzida por \(HCl(aq)+NaOH(aq)\to NaCl(aq)+{H}_{2}O(l)\).
No estado fundamental, o átomo de sódio tem raio atómico __________ e energia de ionização __________ do que o átomo de cloro.
(A) maior … maior
(B) menor … maior
(C) menor … menor
(D) maior … menor
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Resposta: (D)
Na (\(Z=11\)) e Cl (\(Z=17\)) estão no 3.º período. Ao longo do período, a carga nuclear aumenta: o raio diminui e a energia de ionização aumenta de Na para Cl. Logo o Na tem maior raio e menor energia de ionização.
Exercício 11
★★Exame nacionalExame Nacional 2024, 2.ª fase — item 5.1.2
Os óxidos de nitrogénio, essencialmente provenientes da combustão nos motores dos automóveis e nas centrais térmicas, contribuem para a formação de diversas espécies químicas com impacto no ambiente.
Comparando o átomo de nitrogénio com o de oxigénio, ambos no estado fundamental, verifica-se que a carga nuclear do átomo de nitrogénio é
(A) maior e que o seu raio atómico é maior.
(B) menor e que o seu raio atómico é menor.
(C) maior e que o seu raio atómico é menor.
(D) menor e que o seu raio atómico é maior.
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Resposta: (D) (Versão 1)
N (\(Z=7\)) tem menor carga nuclear do que O (\(Z=8\)); estando no mesmo período, tem maior raio atómico.
Exercício 12
★★Exame nacionalExame Nacional 2026, 2.ª fase — item 1.1
Em 1871, Dmitri Mendeleev publicou uma versão da sua Tabela Periódica, em que organizava os 65 elementos conhecidos à data numa tabela, segundo dois princípios:
cada elemento tinha uma massa atómica superior à do elemento à sua esquerda;
cada elemento tinha propriedades químicas semelhantes às dos outros elementos da mesma coluna.
Nessa tabela, existiam lugares por preencher, mas Mendeleev não tentou encaixar aí elementos já conhecidos e percebeu que esses lugares corresponderiam a elementos ainda por descobrir.
Em relação aos princípios enunciados no texto, e após a descoberta do protão por Rutherford, verifica-se que, na Tabela Periódica atual,
(A) apenas se mantém o princípio (1).
(B) apenas se mantém o princípio (2).
(C) se mantêm os dois princípios, (1) e (2).
(D) não se mantém o princípio (1) nem o (2).
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Resposta: (B) (Versão 1)
A tabela atual ordena os elementos por número atómico crescente (número de protões), e não por massa atómica; há casos em que a massa atómica não aumenta (por exemplo, Ar e K, Te e I). O princípio (1) não se mantém. O princípio (2), elementos do mesmo grupo com propriedades químicas semelhantes (mesmo número de eletrões de valência), mantém-se.
Exercício 13
★★Exame nacionalExame Nacional 2026, época especial — item 6.4
Algumas embarcações estavam equipadas com canhões. Estes usavam pólvora como carga explosiva propulsora dos projéteis. A pólvora é uma mistura constituída por nitrato de potássio, \({\text{KNO}}_{3}\left( s \right)\), enxofre, \(S(s)\), e carbono, \(C(s)\), cuja reação de combustão, na forma simplificada, pode ser traduzida por \(2\,{\text{KNO}}_{3}\left( s \right)+S(s)+3\,C(s)\to {K}_{2}S(s)+{N}_{2}\left( g \right)+3\,{\text{CO}}_{2}\left( g \right)\).
Associe cada uma das afirmações relativas à tabela periódica, apresentadas na Coluna I, ao símbolo do elemento químico que lhe corresponde, apresentado na Coluna II. A cada letra corresponde apenas um número.
| Coluna I | Coluna II |
|---|---|
| (a) Pertence ao bloco s. | (1) C |
| (b) Pertence ao grupo 15. | (2) N |
| (c) Pertence ao 3.º período. | (3) O |
| (4) S | |
| (5) K |
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Resposta: (a) – 5; (b) – 2; (c) – 4 (Versão 1)
(a) K (\(\left[ \text{Ar} \right]\,4{s}^{1}\)) é do bloco s.
(b) N (\(2{s}^{2}\,2{p}^{3}\), 5 eletrões de valência) pertence ao grupo 15.
(c) S (\(1{s}^{2}\,2{s}^{2}\,2{p}^{6}\,3{s}^{2}\,3{p}^{4}\)) tem eletrões de valência em \(n=3\): 3.º período.
Exercício 14
★★Exercício de editoraAreal, Prova-modelo n.º 1 — Grupo II, item 3
Com base nas posições relativas dos elementos carbono (C) e oxigénio (O) na Tabela Periódica, compare os valores das energias de primeira ionização de um átomo de carbono e de um átomo de oxigénio.
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Resposta: a energia de primeira ionização do oxigénio é superior à do carbono.
O carbono (grupo 14) e o oxigénio (grupo 16) pertencem ao mesmo período (2.º período) da Tabela Periódica; o oxigénio vem depois do carbono.
Ao longo de um período, o número atómico aumenta, aumenta a carga nuclear e a atração do núcleo sobre os eletrões de valência (o raio atómico diminui), logo a energia de ionização aumenta.
Assim, \({E}_{i}\left( O \right)>{E}_{i}\left( C \right)\).
Exercício 15
★★Exercício de editoraAreal, Prova-modelo n.º 2 — Grupo I, item 1.2
Atendendo às suas posições na Tabela Periódica, compare o raio atómico do enxofre com o raio atómico do oxigénio.
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Resposta: o raio atómico do enxofre é maior do que o do oxigénio.
O oxigénio e o enxofre pertencem ao mesmo grupo (grupo 16), mas ao 2.º e ao 3.º períodos, respetivamente.
Ao longo de um grupo, o raio atómico aumenta com o número atómico, devido ao aumento do número de níveis de energia preenchidos.
Logo, \(r\left( S \right)>r\left( O \right)\).
Exercício 16
★★Exercício de editoraPorto Editora, Prova-modelo 2019 — Grupo II, item 2.1
O cloro e o bromo são dois halogéneos que apresentam ambos dois isótopos naturais.
Tendo em conta a posição dos elementos cloro e bromo na Tabela Periódica, compare, justificando, o raio atómico dos átomos destes elementos.
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Resposta: o raio atómico do bromo é maior do que o do cloro.
Ambos pertencem ao mesmo grupo (grupo 17); o cloro situa-se no 3.º período e o bromo no 4.º.
Ao longo de um grupo, o número de níveis de energia ocupados aumenta com o número atómico, pelo que o raio atómico aumenta do cloro para o bromo.
Exercício 17
★★★Exame nacionalExame Nacional 2025, 1.ª fase — itens 4.1.1, 4.1.2
No início do século XIX, Sir Humphry Davy fez descobertas notáveis nos domínios da Química e da Física.
a) [★] Têm tendência para formar iões monopositivos os átomos de
(A) Na e de Mg, pertencendo ambos os elementos ao mesmo grupo da tabela periódica.
(B) Na e de Mg, pertencendo ambos os elementos ao mesmo período da tabela periódica.
(C) Na e de K, pertencendo ambos os elementos ao mesmo grupo da tabela periódica.
(D) Na e de K, pertencendo ambos os elementos ao mesmo período da tabela periódica.
b) [★★★] Ordene os átomos de Na, de K e de Mg, por ordem crescente do raio atómico, justificando a ordenação com base nas configurações eletrónicas desses átomos no estado fundamental e nas suas cargas nucleares.
Apresente um texto bem estruturado e utilize linguagem científica adequada.
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a) ★
Resposta: (C) (Versão 1)
Os metais alcalinos (grupo 1: Na, K) têm 1 eletrão de valência e perdem-no facilmente, formando iões \({M}^{+}\). Na e K pertencem ao mesmo grupo (Na: 3.º período; K: 4.º). O Mg (grupo 2) forma \({\text{Mg}}^{2+}\).
b) ★★★
Ordenação: \(r\left( \text{Mg} \right)<r\left( \text{Na} \right)<r\left( K \right)\)
Justificação
Na: \(1{s}^{2}\,2{s}^{2}\,2{p}^{6}\,3{s}^{1}\) e Mg: \(\ldots \,3{s}^{2}\): eletrões de valência no mesmo nível (\(n=3\)), mas a carga nuclear do Na (\(+11\)) é inferior à do Mg (\(+12\)): a atração sobre os eletrões de valência é menor no Na, que tem maior raio do que o Mg.
K: \(\ldots \,4{s}^{1}\): o eletrão de valência está num nível superior (\(n=4\)) ao do Na (\(n=3\)): o raio do K é maior do que o do Na.
Logo: Mg \(<\) Na \(<\) K.
Exercício 18
★★★Exercício de editoraPorto Editora, Prova-modelo 2019 — Grupo I, item 4.1
Considere a reação \(2\,{\text{NH}}_{4}Cl(aq)+CaO(s)\to 2\,{\text{NH}}_{3}\left( g \right)+{\text{CaCl}}_{2}\left( \text{aq} \right)+{H}_{2}O(l)\). Se esta reação se destinar à obtenção de amoníaco, considere os elementos químicos constituintes do subproduto cloreto de cálcio, \({\text{CaCl}}_{2}\).
Das seguintes afirmações, selecione as duas falsas e escreva-as devidamente corrigidas.
A. No estado fundamental, a configuração eletrónica do \({}_{17}\text{Cl}\) é \(1{s}^{2}\,2{s}^{2}\,2{p}^{6}\,3{s}^{1}\,3{p}^{6}\).
B. O raio atómico do cálcio (\({}_{20}\text{Ca}\)) é maior do que o raio atómico do cloro.
C. Os iões \({\text{Ca}}^{2+}\) e \({\text{Cl}}^{-}\) são isoeletrónicos.
D. Os espetros fotoeletrónicos do cálcio e do cloro apresentam picos com três intensidades diferentes.
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As afirmações falsas são A e D.
A (falsa): não obedece ao Princípio da Construção (a subcamada \(3s\) tem de ficar completa antes de \(3p\) ser ocupada). Correção: no estado fundamental, a configuração eletrónica do \({}_{17}\text{Cl}\) é \(1{s}^{2}\,2{s}^{2}\,2{p}^{6}\,3{s}^{2}\,3{p}^{5}\).
D (falsa): o cálcio (\(1{s}^{2}\,2{s}^{2}\,2{p}^{6}\,3{s}^{2}\,3{p}^{6}\,4{s}^{2}\)) tem seis picos com duas intensidades relativas diferentes (\(2:2:6:2:6:2\), isto é, \(1:3\)); o cloro (\(1{s}^{2}\,2{s}^{2}\,2{p}^{6}\,3{s}^{2}\,3{p}^{5}\)) tem cinco picos com três intensidades (\(2:2:6:2:5\)). Correção: o espetro fotoeletrónico do cálcio apresenta picos com duas intensidades diferentes e o do cloro apresenta picos com três intensidades diferentes.
(B é verdadeira: o Ca, do 4.º período, tem maior raio que o Cl, do 3.º; C é verdadeira: \({\text{Ca}}^{2+}\) e \({\text{Cl}}^{-}\) têm ambos 18 eletrões.)