A tabela periódica
Uma aliança de ouro puro e um copo de água destilada são, os dois, substâncias puras. Mas, se você pudesse enxergar as partículas com uma lupa mágica, veria algo bem diferente: no ouro, todos os átomos são iguais; na água, cada partícula é feita de dois tipos de átomos unidos entre si. Como a química separa uma coisa da outra?
Elementos e compostos
Se você passar corrente elétrica pela água líquida, obtém dois gases diferentes (hidrogênio e oxigênio). Já o gás oxigênio puro, por mais calor ou eletricidade que se aplique, nunca vira uma substância mais simples. Por que algumas substâncias puras podem ser decompostas e outras não?
Veja o que diferencia os dois casos.
Neste apartado, quando falamos de «elemento» para classificar uma substância, queremos dizer substância formada por um só tipo de átomo.
Em uma joalheria trabalha-se com ouro puro e no laboratório temos água destilada pura. No entanto, o ouro é um elemento e a água é um composto. A figura mostra seus…
Em uma joalheria trabalha-se com ouro puro e no laboratório temos água destilada pura. No entanto, o ouro é um elemento e a água é um composto. A figura mostra seus modelos de partículas.
Explique com suas palavras que diferença existe entre um elemento e um composto.
Classifique estas substâncias em elemento ou composto: $\text{O}2$ (oxigênio do ar), $\text{H}2\text{O}$ (água), $\text{Fe}$ (ferro de um prego), $\text{NaCl}$ (sal de…
Classifique estas substâncias em elemento ou composto: $\text{O}_2$ (oxigênio do ar), $\text{H}_2\text{O}$ (água), $\text{Fe}$ (ferro de um prego), $\text{NaCl}$ (sal de cozinha) e $\text{CO}_2$ (gás dos refrigerantes).
A glicose tem fórmula $\text{C}6\text{H}{12}\text{O}6$ e o ozono tem fórmula $\text{O}3$. a) Qual das duas é um elemento e qual é um composto? b) Justifique a sua…
A glicose tem fórmula $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ e o ozono tem fórmula $\text{O}_3$.
- a) Qual das duas é um elemento e qual é um composto?
- b) Justifique a sua resposta contando os tipos de átomos que formam cada fórmula.
Símbolos químicos e fórmulas
Escrever «ferro» ou «iron» toda vez que você quer citar um elemento seria lento, e cada idioma usaria uma palavra diferente. Por isso os químicos usam símbolos iguais no mundo todo.
Alguns símbolos vêm do nome em latim: ferro é $\text{Fe}$ (ferrum), ouro é $\text{Au}$ (aurum), prata é $\text{Ag}$ (argentum) e sódio é $\text{Na}$ (natrium).
Na fórmula de uma substância, o número pequeno embaixo de um símbolo (o índice) diz quantos átomos desse elemento há: $\text{H}_2\text{O}$ tem 2 átomos de hidrogênio e 1 de oxigênio.
Escreva o símbolo químico destes elementos: hidrogênio, oxigênio, carbono, nitrogênio e cálcio.
Escreva o símbolo químico destes elementos: hidrogênio, oxigênio, carbono, nitrogênio e cálcio.
Que elemento cada um destes símbolos representa? $\text{He}$, $\text{Li}$, $\text{Mg}$, $\text{P}$ e $\text{S}$.
Que elemento cada um destes símbolos representa? $\text{He}$, $\text{Li}$, $\text{Mg}$, $\text{P}$ e $\text{S}$.
O cobalto se escreve $\text{Co}$ e o monóxido de carbono se escreve $\text{CO}$. Embora usem as mesmas letras, um é um elemento e o outro é uma substância composta.…
O cobalto se escreve $\text{Co}$ e o monóxido de carbono se escreve $\text{CO}$. Embora usem as mesmas letras, um é um elemento e o outro é uma substância composta. Explique a regra para escrever os símbolos químicos e por que razão se deve respeitar as maiúsculas e as minúsculas.
Alguns símbolos não se parecem com o nome do elemento: o ferro é $\text{Fe}$, o ouro $\text{Au}$, a prata $\text{Ag}$ e o sódio $\text{Na}$. a) De que língua antiga…
Alguns símbolos não se parecem com o nome do elemento: o ferro é $\text{Fe}$, o ouro $\text{Au}$, a prata $\text{Ag}$ e o sódio $\text{Na}$.
- a) De que língua antiga provêm estes símbolos?
- b) Relacione cada símbolo com o seu nome original: ferrum, aurum, argentum e natrium.
A organização da tabela: grupos e períodos
A tabela periódica não coloca os elementos ao acaso: ela os ordena pelo número atômico $Z$ e os agrupa de modo que os que se comportam de forma parecida fiquem juntos.
O número atômico $Z$ é o número de prótons do núcleo. Em um átomo neutro, é também o número de elétrons. Assim, o carbono ($Z = 6$) tem 6 prótons e 6 elétrons, e o oxigênio ($Z = 8$) tem 8 prótons e 8 elétrons.
Clique em diferentes elementos do interativo e observe como mudam o grupo e o período. Note que o hidrogênio (H) e o hélio (He) estão no mesmo período, mas em grupos bem distintos.
Na tabela periódica, os elementos não estão colocados ao acaso. Como se chamam as colunas? E as linhas? O que os elementos que estão em uma mesma coluna têm em comum?
Na tabela periódica, os elementos não estão colocados ao acaso. Como se chamam as colunas? E as linhas? O que os elementos que estão em uma mesma coluna têm em comum?
O carbono tem número atômico $6$ e o oxigênio tem número atômico $8$. A figura mostra o modelo de um átomo. a) Explique o que é o número atômico. b) Quantos prótons tem…
O carbono tem número atômico $6$ e o oxigênio tem número atômico $8$. A figura mostra o modelo de um átomo.
- a) Explique o que é o número atômico.
- b) Quantos prótons tem um átomo de carbono? E um de oxigênio?
- c) Se os átomos forem neutros, quantos elétrons tem cada um?
Procure o magnésio ($\text{Mg}$) na tabela periódica. A figura mostra como é a casinha de um elemento. a) Qual é o seu número atômico? b) Em que período (linha) e em que…
Procure o magnésio ($\text{Mg}$) na tabela periódica. A figura mostra como é a casinha de um elemento.
- a) Qual é o seu número atômico?
- b) Em que período (linha) e em que grupo (coluna) ele se encontra?
- c) Cite outro elemento do mesmo grupo e diga o que os dois têm em comum.
Metais, ametais e semimetais
Se você bater num prego de ferro com um martelo, ele se deforma sem quebrar. Um pedaço de carvão vira pó, e uma lâmina de silício se parte como vidro. Por que elementos sólidos têm comportamentos tão diferentes?
No fogo de artifício, os sais de lítio produzem faíscas vermelhas, os de sódio amarelas e os de potássio lilases. Esses três elementos estão na primeira coluna da tabela…
No fogo de artifício, os sais de lítio produzem faíscas vermelhas, os de sódio amarelas e os de potássio lilases. Esses três elementos estão na primeira coluna da tabela periódica. A figura mostra a coluna da tabela onde eles estão colocados.
- a) Como se chama a família à qual eles pertencem?
- b) Cite uma propriedade que esses metais compartilham.
Famílias importantes
Alguns grupos têm nome próprio porque seus elementos compartilham um comportamento muito característico.
E o hidrogênio (H)? Ele fica no grupo 1, na primeira coluna, mas não é um metal alcalino: é um ametal e, à temperatura ambiente, um gás. Também não é um gás nobre nem um halogênio. O hidrogênio é um caso à parte, e o hélio (He) é o gás nobre que fica no grupo 18.
O hélio, o neônio e o argônio formam a família dos gases nobres. Que propriedade química todos eles compartilham? Por que razão você acha que se chamam «nobres»?
O hélio, o neônio e o argônio formam a família dos gases nobres. Que propriedade química todos eles compartilham? Por que razão você acha que se chamam «nobres»?
O cloro que desinfeta a água das piscinas e o flúor de alguns cremes dentais estão na mesma coluna da tabela, o grupo $17$. a) Como se chama essa família? b) Cite uma…
O cloro que desinfeta a água das piscinas e o flúor de alguns cremes dentais estão na mesma coluna da tabela, o grupo $17$.
- a) Como se chama essa família?
- b) Cite uma propriedade que os elementos dela compartilham.
O dirigível Hindenburg, em $1937$, era enchido com hidrogênio para voar e queimou em poucos segundos. Hoje em dia, os balões-sonda são enchidos com hélio. a) A que…
O dirigível Hindenburg, em $1937$, era enchido com hidrogênio para voar e queimou em poucos segundos. Hoje em dia, os balões-sonda são enchidos com hélio.
- a) A que família da tabela pertence o hidrogênio, aos gases nobres ou a outra diferente? E o hélio?
- b) Utilizando as famílias da tabela, explique por que razão o hélio é muito mais seguro do que o hidrogênio para este uso, embora seja mais caro.
Um elemento desconhecido é um gás incolor que não reage com nenhuma outra substância e está colocado na última coluna da tabela periódica. a) A qual família pertence? b)…
Um elemento desconhecido é um gás incolor que não reage com nenhuma outra substância e está colocado na última coluna da tabela periódica.
- a) A qual família pertence?
- b) Cite dois elementos que poderiam ser.
- c) Indique uma aplicação comum de um deles e relacione-a com as suas propriedades.
Um teste de ideias: por que a água não é um elemento?
A água é uma substância pura, assim como o oxigênio, mas só o oxigênio é um elemento (substância simples). Como saber?
Pela fórmula: $\text{H}_2\text{O}$ tem átomos de dois tipos, hidrogênio e oxigênio. Com a eletrólise, a corrente elétrica decompõe a água em dois gases, $\text{H}_2$ e $\text{O}_2$. O gás oxigênio, por sua vez, não se decompõe em nada mais simples.
A água é uma substância pura, assim como o oxigênio, e no entanto só o oxigênio é um elemento. A montagem do item b) é a da figura. a) Justifique por que a água não pode…
A água é uma substância pura, assim como o oxigênio, e no entanto só o oxigênio é um elemento.
A montagem do item b) é a da figura.
- a) Justifique por que a água não pode ser um elemento, pensando nos tipos de átomos que a formam.
- b) Ao fazer passar corrente elétrica pela água, ela se decompõe. Que dois elementos se obtêm? Explique o que essa experiência demonstra sobre a natureza da água.
Voltando ao início: a aliança de ouro é um elemento porque só tem átomos iguais de ouro ($\text{Au}$). Já a água é um composto ($\text{H}_2\text{O}$) porque reúne átomos de dois elementos diferentes, ligados sempre na mesma proporção.