Metais e Ametais: Propriedades e Aplicações

Um estudante observa que um material conduz eletricidade, pode ser moldado em fios finos e possui brilho metálico. Com base nessas propriedades, ele precisa determinar se esse material seria adequado para ser usado como fiação elétrica em uma residência. Qual é o raciocínio mais completo para justificar essa escolha?

• O material não é adequado porque metais são frágeis e quebrariam facilmente ao serem dobrados.

• O material é adequado porque apresenta maleabilidade, ductilidade e boa condutividade elétrica, que são propriedades típicas dos metais.

• O material é adequado apenas por ter brilho metálico, pois essa é a principal propriedade que define um metal.

• O material não é adequado porque condutividade elétrica é uma propriedade exclusiva dos ametais.

Considere dois elementos: o enxofre (S) e o ferro (Fe). Um estudante precisa planejar um experimento para diferenciar esses dois elementos com base em suas propriedades físicas e químicas. Qual estratégia de raciocínio melhor justifica como diferenciá-los?

• Testar apenas a cor dos dois elementos, pois metais são sempre prateados e ametais são sempre amarelos.

• Verificar se ambos conduzem calor, pois tanto metais quanto ametais são bons condutores térmicos.

• Testar condutividade elétrica, maleabilidade e brilho, pois o ferro apresentará essas propriedades metálicas enquanto o enxofre, sendo um ametal, não conduzirá eletricidade nem será maleável.

• Medir apenas a densidade dos dois elementos, pois ametais sempre têm densidade maior que metais.

Um engenheiro precisa escolher um material para construir uma ponte. Ele tem à disposição um metal e um ametal. Analisando as propriedades de cada um, qual argumento melhor justifica a escolha do metal em detrimento do ametal para essa aplicação estrutural?

• O metal deve ser escolhido porque ametais são gasosos à temperatura ambiente e não podem ser usados em construções.

• O metal deve ser escolhido porque possui alta resistência mecânica, maleabilidade e ductilidade, permitindo suportar grandes cargas e ser moldado nas formas necessárias, ao contrário dos ametais que são frágeis no estado sólido.

• O metal deve ser escolhido porque todos os ametais são tóxicos e perigosos para o meio ambiente.

• O metal deve ser escolhido apenas porque tem brilho, o que facilita a visibilidade da estrutura.

O hélio (He) é utilizado em balões de festas em vez do hidrogênio (H₂), mesmo que o hidrogênio seja mais leve. Usando o conhecimento sobre gases nobres e suas propriedades, qual é o raciocínio mais adequado para justificar essa escolha?

• O hélio é escolhido porque é mais barato que o hidrogênio e está disponível em maior quantidade na atmosfera.

• O hélio é escolhido porque, sendo um gás nobre com camada de valência completa, é quimicamente inerte e não apresenta risco de combustão, ao contrário do hidrogênio que é altamente inflamável.

• O hélio é escolhido porque é mais pesado que o hidrogênio, tornando os balões mais estáveis.

• O hélio é escolhido porque reage com o oxigênio do ar, criando uma barreira protetora ao redor do balão.

Um estudante analisa a tabela periódica e percebe que os gases nobres estão localizados no grupo 18. Ele precisa explicar por que esses elementos raramente formam compostos químicos. Qual raciocínio melhor sustenta essa explicação?

• Os gases nobres não formam compostos porque são muito pesados e suas moléculas não conseguem se aproximar de outros átomos.

• Os gases nobres raramente formam compostos porque possuem a camada de valência completa (com 8 elétrons, exceto o hélio com 2), o que os torna extremamente estáveis e sem tendência a ganhar, perder ou compartilhar elétrons.

• Os gases nobres não formam compostos porque são encontrados apenas no estado líquido na natureza.

• Os gases nobres não formam compostos porque possuem carga elétrica negativa que repele outros átomos.

Ao comparar o cloro (Cl), um ametal, com o sódio (Na), um metal, em termos de reatividade química, um estudante precisa prever o que aconteceria ao misturar esses dois elementos. Qual é o raciocínio mais correto sobre essa reação e as propriedades envolvidas?

• Nada aconteceria porque metais e ametais não reagem entre si devido às suas diferenças de propriedades físicas.

• O sódio cederia elétrons ao cloro, formando o cloreto de sódio (NaCl), pois metais tendem a perder elétrons e ametais tendem a ganhar elétrons, resultando em uma ligação iônica estável.

• O cloro cederia elétrons ao sódio, pois ametais sempre doam elétrons para metais em reações químicas.

• Os dois elementos formariam uma liga metálica, pois toda reação entre elementos sólidos resulta em ligas.

O argônio (Ar) é utilizado em lâmpadas incandescentes para preencher o espaço interno do bulbo. Um estudante precisa justificar por que um gás nobre é mais adequado para essa função do que o ar atmosférico comum. Qual argumento é mais coerente?

• O argônio é usado porque é mais barato que o ar atmosférico e está disponível em grandes quantidades industriais.

• O argônio é usado porque é mais denso que o ar, impedindo que o filamento vibre durante o funcionamento da lâmpada.

• O argônio é usado porque, sendo quimicamente inerte devido à sua camada de valência completa, não reage com o filamento de tungstênio aquecido, prolongando a vida útil da lâmpada, ao contrário do oxigênio presente no ar que oxidaria o filamento.

• O argônio é usado porque conduz melhor o calor que o ar, ajudando a resfriar o filamento da lâmpada.

Um estudante recebe três amostras desconhecidas de elementos e precisa classificá-las como metal, ametal ou gás nobre com base nos seguintes dados: - Amostra 1: conduz eletricidade, é maleável e tem brilho metálico. - Amostra 2: não conduz eletricidade, é frágil no estado sólido e tem baixo ponto de fusão. - Amostra 3: é gasosa à temperatura ambiente, não reage com nenhum outro elemento e possui configuração eletrônica com camada de valência completa. Qual classificação está correta para as três amostras, respectivamente?

• Ametal, metal e gás nobre.

• Metal, gás nobre e ametal.

• Metal, ametal e gás nobre.

• Gás nobre, ametal e metal.

• O neônio (Ne) seria a melhor escolha porque, sendo um gás nobre com camada de valência completa, é completamente inerte e não reagiria com os documentos, garantindo preservação total sem risco de reações químicas indesejadas.

• Qualquer um dos três gases seria igualmente eficaz, pois todos são incolores e inodoros.

Um estudante analisa as seguintes afirmações sobre metais e ametais e precisa identificar qual conjunto de afirmações está completamente correto, usando seu conhecimento sobre as propriedades e diferenças entre esses grupos: I. Metais geralmente são bons condutores de calor e eletricidade, enquanto ametais são maus condutores. II. Ametais tendem a ganhar elétrons nas reações químicas, enquanto metais tendem a perder elétrons. III. Todos os ametais são gasosos à temperatura ambiente, enquanto todos os metais são sólidos. IV. Metais possuem brilho característico e são maleáveis, enquanto ametais sólidos tendem a ser frágeis e opacos. Quais afirmações estão corretas?

• Apenas I e III estão corretas.

• Apenas II e IV estão corretas.

• I, II e IV estão corretas.

• Todas as afirmações (I, II, III e IV) estão corretas.