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WorksheetsElementos químicos e Propriedades Periódicas
Total questions: 10
Worksheet time: 10mins
Imagine que a próxima geração de carros elétricos precisa de uma bateria que seja muito mais leve (para o carro ir mais longe) e que segure mais carga (para durar mais).
Na Tabela Periódica, qual tipo de elemento você procuraria primeiro?
Um elemento no Grupo 1 (Alcalinos), altamente reativo?
Um elemento no Grupo 18 (Gases Nobres), que não reage quase nunca?
Um elemento que está no canto superior direito, perto dos Não-Metais?
Elementos do Grupo 1, como o Lítio (Li) ou o Sódio (Na), são conhecidos por serem altamente reativos.
Em termos de eletricidade (que é o que a bateria precisa guardar), o que a alta reatividade de um metal do Grupo 1 significa?
Que ele tem muitos elétrons de valência para doar.
Que ele tem apenas um elétron de valência que é muito fácil de perder.
Que ele forma ligações covalentes fortes.
Elementos do Grupo 1 perdem o único elétron de valência com muita facilidade, o que é ideal para o fluxo de energia na bateria.
Agora, o desafio é torná-la o mais leve e eficiente possível. O engenheiro precisa decidir entre o Lítio (Li) (3º elemento, Período 2) e o Sódio (Na) (11º elemento, Período 3), que estão no mesmo grupo, mas em períodos diferentes.
Se o objetivo é a máxima leveza (menos massa atômica) para que o carro elétrico vá mais longe, qual elemento o engenheiro deve escolher, e por quê?
O Sódio (Na), porque, por estar mais abaixo na tabela, ele tem mais camadas eletrônicas e isso o torna mais "robusto".
O Lítio (Li), porque é o elemento mais leve do Grupo 1, com o menor número atômico e menos camadas eletrônicas.
O Potássio (K), pois é o que está mais para a direita e isso significa que é o mais reativo de todos.
O Lítio é o mais leve (menor massa atômica) de todos os metais alcalinos porque está no topo do grupo, no Período 2, significando que ele tem o menor número de camadas eletrônicas e o menor número de prótons (número atômico). Menos peso = carro mais leve = mais distância percorrida.
Entender a posição na Tabela Periódica permite ao Engenheiro de Materiais prever não apenas a reatividade (característica do Grupo 1) mas também o peso (característica do Período).
O Lítio (um metal) não pode ser usado sozinho; ele precisa se ligar a outro elemento. Na Tabela Periódica, para formar o melhor composto químico para a bateria (que é um sal), o Lítio (Li) precisa se ligar a um elemento que "queira muito" receber um elétron.
Qual região da Tabela o engenheiro deveria procurar por esse elemento que complemente o Li?
A região central dos Metais de Transição (os blocos grandes no meio).
A região dos Gases Nobres (Grupo 18), pois eles são muito estáveis.
A região dos Halogênios (Grupo 17), pois eles são os mais eletronegativos.
Um engenheiro quer um material que seja um excelente isolante térmico (não conduza calor). Ele deve procurar elementos com qual característica estrutural?
Semimetais, devido à sua condutividade variável.
Elementos com baixa energia de ionização, como o Lítio (Li).
Elementos classificados como Metais, devido à sua maleabilidade.
Elementos classificados como Não-Metais, que geralmente são isolantes.
Para criar microchips, o engenheiro precisa de um semicondutor – um material que pode ser controlado para conduzir eletricidade em certas condições. Qual classe de elementos na Tabela Periódica possui essa propriedade intermediária?
Gases Nobres
Metais (eletricidade fluindo livremente)
Não-metais (não conduzem eletricidade)
Semimetais (Metaloides)
O engenheiro deseja ligar o Magnésio (Mg) (Grupo 2) com o Bromo (Br) (Grupo 17). Qual é o número de elétrons de valência de cada elemento, e qual será a fórmula química do composto iônico formado?
Mg (2 elétrons), Br (5 elétrons) → Mg2Br
Mg (3 elétrons), Br (7 elétrons) → Mg3Br7
Mg (2 elétrons), Br (7 elétrons) → MgBr2
Mg (1 elétron), Br (6 elétrons) →MgBr
Um material deve ser quimicamente estável e não reagir com o ar ou a umidade. Qual elemento é o mais estável, apresentando maior inércia química?
Um elemento com a maior reatividade (canto inferior esquerdo).
Um elemento que tenha a camada de valência completa (Grupo 18).
Um Halogênio (Grupo 17).
Um Semimetal (propriedades intermediárias).
Para um revestimento protetor que deve ser muito fino e denso, o engenheiro deve procurar elementos com o menor raio atômico. Qual das seguintes tendências está correta para o raio atômico?
Diminui da esquerda para a direita e de baixo para cima.
É maior no canto superior direito.
É constante dentro de cada período.
Aumenta da esquerda para a direita e de cima para baixo.
O engenheiro precisa de um material para tubulações que seja maleável (pode ser moldado sem quebrar) e dúctil (pode ser transformado em fios). Essas propriedades são típicas de qual classe de elementos?
Não-metais (Ex: Enxofre)
Metais (Ex: Cobre)
Semimetais (Ex: Silício)
Gases Nobres
