A tabela periódica

Numa joalharia 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 os seus modelos de partículas.

Explica por palavras tuas que diferença existe entre um elemento e um composto.

Classifica estas substâncias em elemento ou composto: $\text{O}_2$ (oxigénio do ar), $\text{H}_2\text{O}$ (água), $\text{Fe}$ (ferro de um prego), $\text{NaCl}$ (sal de cozinha) e $\text{CO}_2$ (gás das bebidas gaseificadas).

A glicose tem fórmula $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ e o ozono tem fórmula $\text{O}_3$.

1. a) Qual das duas é um elemento e qual é um composto?
2. b) Justifica a tua resposta contando os tipos de átomos que formam cada fórmula.

A água é uma substância pura, tal como o oxigénio, e no entanto só o oxigénio é um elemento.

A montagem da alínea b) é a da figura.

1. a) Justifica por que razão a água não pode ser um elemento, pensando nos tipos de átomos que a formam.
2. b) Ao fazer passar corrente elétrica pela água, esta decompõe-se. Que dois elementos se obtêm? Explica o que demonstra esta experiência sobre a natureza da água.

Escreve o símbolo químico destes elementos: hidrogénio, oxigénio, carbono, azoto e cálcio.

Que elemento representa cada um destes símbolos? $\text{He}$, $\text{Li}$, $\text{Mg}$, $\text{P}$ e $\text{S}$.

O cobalto escreve-se $\text{Co}$ e o monóxido de carbono escreve-se $\text{CO}$. Embora usem as mesmas letras, um é um elemento e o outro é uma substância composta. Explica 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 $\text{Na}$.

1. a) De que língua antiga provêm estes símbolos?
2. b) Relaciona cada símbolo com o seu nome original: ferrum, aurum, argentum e natrium.

Na tabela periódica, os elementos não estão colocados ao acaso. Como se chamam as colunas? E as linhas? O que têm em comum os elementos que estão numa mesma coluna?

O carbono tem número atómico $6$ e o oxigénio tem número atómico $8$. A figura mostra o modelo de um átomo.

1. a) Explica o que é o número atómico.
2. b) Quantos protões tem um átomo de carbono? E um de oxigénio?
3. c) Se os átomos forem neutros, quantos eletrões tem cada um?

Procura o magnésio ($\text{Mg}$) na tabela periódica. A figura mostra como é a quadrícula de um elemento.

1. a) Qual é o seu número atómico?
2. b) Em que período (linha) e em que grupo (coluna) se encontra?
3. c) Refere outro elemento do seu mesmo grupo e diz o que terão em comum os dois.

As frigideiras, os cabos elétricos e os tubos costumam ser de metais como o alumínio ou o cobre. Indica três propriedades típicas dos metais e relaciona-as com estas utilizações.

Um elemento A é um sólido brilhante que conduz muito bem a corrente elétrica. Um elemento B é um gás amarelado que não a conduz.

1. a) Qual dos dois é um metal e qual é um não-metal? Justifica a resposta.
2. b) Apresenta um possível exemplo de elemento para cada caso e uma aplicação do dia a dia.

Os painéis solares e os processadores dos computadores contêm silício.

1. a) O que é um semimetal?
2. b) Explica por que razão o silício, devido ao seu comportamento intermédio entre metais e não-metais, serve para fabricar chips.

Um telemóvel contém cobre nos cabos internos, lítio na bateria, silício no processador e carbono e hidrogénio na estrutura plástica.

1. a) Classifica o cobre, o lítio, o silício e o carbono em metal, não-metal ou semimetal.
2. b) Escolhe dois deles e justifica, com base nas suas propriedades, por que razão são usados nessa parte do telemóvel.

No período $2$ da tabela periódica encontram-se, por esta ordem: $\text{Li}$, $\text{Be}$, $\text{B}$, $\text{C}$, $\text{N}$, $\text{O}$, $\text{F}$ e $\text{Ne}$.

1. a) Classifica estes oito elementos em metais, semimetais e não metais.
2. b) Descreve a tendência que se observa: como varia o caráter metálico ao avançar da esquerda para a direita num período da tabela?

O hélio, o néon e o árgon formam a família dos gases nobres. Que propriedade química partilham todos eles? Por que razão achas que se chamam «nobres»?

No fogo de artifício, os sais de lítio produzem faíscas vermelhas, os de sódio amarelas e os de potássio lilases. Estes três elementos estão na primeira coluna da tabela periódica. A figura mostra a coluna da tabela onde estão colocados.

1. a) Como se chama a família a que pertencem?
2. b) Refere uma propriedade que estes metais partilham.

O cloro que desinfeta a água das piscinas e o flúor de algumas pastas de dentes estão na mesma coluna da tabela, o grupo $17$.

1. a) Como se chama esta família?
2. b) Refere uma propriedade que os seus elementos partilham.

O frâncio ($\text{Fr}$) está na primeira coluna da tabela periódica, por baixo do lítio, do sódio e do potássio. Sem saberes mais nada sobre ele, prevê:

1. a) Será um metal ou um não-metal?
2. b) Reagirá facilmente com a água?
3. c) Será um metal macio ou duro?

Justifica cada previsão utilizando a posição do frâncio na tabela.

O dirigível Hindenburg, em $1937$, era enchido com hidrogénio para voar e ardeu em poucos segundos. Hoje em dia, os balões-sonda são enchidos com hélio.

1. a) A que família da tabela pertence o hidrogénio, aos gases nobres ou a outra diferente? E o hélio?
2. b) Utilizando as famílias da tabela, explica por que razão o hélio é muito mais seguro do que o hidrogénio 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.

1. a) A que família pertence?
2. b) Refere dois elementos que poderiam ser.
3. c) Indica uma aplicação comum de um deles e relaciona-a com as suas propriedades.

No laboratório, ao deitar um pedaço de lítio na água, este borbulha suavemente; o sódio move-se rapidamente sobre a superfície da água e o potássio chega a produzir faíscas. Os três estão no mesmo grupo da tabela periódica, um por baixo do outro.

1. a) Que padrão segue a reatividade destes metais ao descer no grupo?
2. b) O rubídio está por baixo do potássio. Prevê o que acontecerá ao deitá-lo na água e justifica a previsão.

O néon brilha nos anúncios luminosos e o árgon enche o interior de muitas lâmpadas. Os dois estão no mesmo grupo da tabela. Além disso, sabemos que os elementos de um mesmo grupo têm o mesmo número de eletrões na sua camada mais externa. A figura mostra os seus modelos atómicos.

1. a) Que propriedade partilham o néon e o árgon por estarem no mesmo grupo?
2. b) Usa o dado dos eletrões da camada externa para explicar por que razão os elementos de um mesmo grupo têm propriedades tão semelhantes.