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2.E: Átomos, moléculas e íons (exercícios)

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    2.1: Ideias iniciais em teoria atômica

    No desenho a seguir, as esferas verdes representam átomos de um determinado elemento. As esferas roxas representam átomos de outro elemento. Se as esferas de diferentes elementos se tocarem, elas fazem parte de uma única unidade de um composto. A seguinte mudança química representada por essas esferas pode violar uma das ideias da teoria atômica de Dalton. Qual deles?

    Essa equação contém os materiais iniciais de uma única esfera verde mais duas esferas roxas menores unidas. Quando os materiais de partida são somados, os produtos da mudança são uma esfera roxa ligada a uma esfera verde mais uma esfera roxa ligada a uma esfera verde.

    Os materiais de partida consistem em uma esfera verde e duas esferas roxas. Os produtos consistem em duas esferas verdes e duas esferas roxas. Isso viola o postulado de Dalton de que os átomos não são criados durante uma mudança química, mas são meramente redistribuídos.

    Qual postulado da teoria de Dalton é consistente com a seguinte observação sobre os pesos dos reagentes e produtos? Quando 100 gramas de carbonato de cálcio sólido são aquecidos, 44 gramas de dióxido de carbono e 56 gramas de óxido de cálcio são produzidos.

    Identifique o postulado da teoria de Dalton que é violado pelas seguintes observações: 59,95% de uma amostra de dióxido de titânio é titânio; 60,10% de uma amostra diferente de dióxido de titânio é titânio.

    Essa afirmação viola o quarto postulado de Dalton: em um determinado composto, os números de átomos de cada tipo (e, portanto, também a porcentagem) sempre têm a mesma proporção.

    Amostras dos compostos X, Y e Z são analisadas, com os resultados mostrados aqui.

    Composto Descrição Massa de carbono Massa de hidrogênio
    X claro, incolor, líquido com forte odor 1,76 g 0,148 g
    Y claro, incolor, líquido com forte odor 1.974 g 0,329 g
    Z claro, incolor, líquido com forte odor 7,812 g 0,651 g

    Esses dados fornecem exemplo (s) da lei das proporções definidas, da lei das proporções múltiplas, nenhuma ou ambas? O que esses dados dizem sobre os compostos X, Y e Z?

    2.2: Evolução da Teoria Atômica

    Exercícios

    1. A existência de isótopos viola uma das ideias originais da teoria atômica de Dalton. Qual deles?
    2. Como os elétrons e prótons são semelhantes? Como eles são diferentes?
    3. Como os prótons e os nêutrons são semelhantes? Como eles são diferentes?
    4. Preveja e teste o comportamento de partículas α disparadas contra um átomo modelo de “pudim de ameixa”.
      1. Preveja os caminhos percorridos pelas partículas α que são disparadas contra átomos com a estrutura do modelo de pudim de ameixa da Thomson. Explique por que você espera que as partículas α sigam esses caminhos.
      2. Se partículas α de maior energia do que as de (a) forem disparadas contra átomos de pudim de ameixa, preveja como seus caminhos serão diferentes dos caminhos de partículas α de baixa energia. Explique seu raciocínio.
      3. Agora teste suas previsões de (a) e (b). Abra a simulação de dispersão de Rutherford e selecione a guia “Átomo de pudim de ameixa”. Defina “Energia de partículas alfa” para “min” e selecione “mostrar traços”. Clique na arma para começar a disparar partículas α. Isso corresponde à sua previsão de (a)? Caso contrário, explique por que o caminho real seria o mostrado na simulação. Clique no botão de pausa ou “Redefinir tudo”. Defina “Energia das Partículas Alfa” para “máx” e comece a disparar partículas α. Isso corresponde à sua previsão de (b)? Caso contrário, explique o efeito do aumento de energia nos caminhos reais, conforme mostrado na simulação.
    5. Preveja e teste o comportamento de partículas α disparadas em um modelo de átomo de Rutherford.
      1. (a) Preveja os caminhos percorridos pelas partículas α que são disparadas contra átomos com uma estrutura de modelo de átomo de Rutherford. Explique por que você espera que as partículas α sigam esses caminhos.
      2. (b) Se partículas α de maior energia do que as de (a) forem disparadas contra átomos de Rutherford, preveja como seus caminhos serão diferentes dos caminhos de partículas α de baixa energia. Explique seu raciocínio.
      3. (c) Preveja como os caminhos percorridos pelas partículas α serão diferentes se elas forem disparadas contra átomos de Rutherford de elementos que não sejam ouro. Que fator você espera que cause essa diferença de caminhos e por quê?
      4. (d) Agora teste suas previsões de (a), (b) e (c). Abra a simulação de Rutherford Scattering e selecione a guia “Rutherford Atom”. Devido à escala da simulação, é melhor começar com um núcleo pequeno, então selecione “20” para prótons e nêutrons, “min” para energia, mostre traços e comece a disparar partículas α. Isso corresponde à sua previsão de (a)? Caso contrário, explique por que o caminho real seria o mostrado na simulação. Pause ou reinicie, ajuste a energia para “máximo” e comece a disparar partículas α. Isso corresponde à sua previsão de (b)? Caso contrário, explique o efeito do aumento de energia no caminho real, conforme mostrado na simulação. Pause ou reinicie, selecione “40” para prótons e nêutrons, “min” para energia, mostre traços e dispare. Isso corresponde à sua previsão de (c)? Caso contrário, explique por que o caminho real seria o mostrado na simulação. Repita isso com um número maior de prótons e nêutrons. Que generalização você pode fazer em relação ao tipo de átomo e efeito no caminho das partículas α? Seja claro e específico.

    Soluções

    1 Dalton originalmente pensava que todos os átomos de um determinado elemento tinham propriedades idênticas, incluindo massa. Assim, o conceito de isótopos, no qual um elemento tem massas diferentes, foi uma violação da ideia original. Para explicar a existência de isótopos, o segundo postulado de sua teoria atômica foi modificado para afirmar que átomos do mesmo elemento devem ter propriedades químicas idênticas.

    2 Ambas são partículas subatômicas que residem no núcleo de um átomo. Ambos têm aproximadamente a mesma massa. Os prótons são carregados positivamente, enquanto os nêutrons não estão carregados.

    3 Ambas são partículas subatômicas que residem no núcleo de um átomo. Ambos têm aproximadamente a mesma massa. Os prótons são carregados positivamente, enquanto os nêutrons não estão carregados.

    4. (a) O modelo de pudim de ameixa indica que a carga positiva está espalhada uniformemente por todo o átomo, então esperamos que as partículas α (talvez) sejam um pouco retardadas pela repulsão positiva-positiva, mas sigam caminhos em linha reta (ou seja, não sejam desviadas) à medida que passam pelos átomos. (b) Partículas α de alta energia viajarão mais rápido (e talvez menos lentas) e também seguirão caminhos em linha reta através dos átomos. (c) As partículas α seguiram caminhos em linha reta através do átomo do pudim de ameixa. Não houve aparente desaceleração das partículas α à medida que elas passavam pelos átomos.

    5. (a) O átomo de Rutherford tem um núcleo pequeno e com carga positiva, então a maioria das partículas α passará pelo espaço vazio longe do núcleo e não será desviada. Essas partículas α que passam perto do núcleo serão desviadas de seus caminhos devido à repulsão positiva-positiva. Quanto mais diretamente em direção ao núcleo as partículas α forem direcionadas, maior será o ângulo de deflexão. (b) Partículas α de alta energia que passam perto do núcleo ainda sofrerão deflexão, mas quanto mais rápido elas viajarem, menor será o ângulo de deflexão esperado. (c) Se o núcleo for menor, a carga positiva é menor e as deflexões esperadas são menores — tanto em termos de quão perto as partículas α passam pelo núcleo sem deflexão quanto do ângulo de deflexão. Se o núcleo for maior, a carga positiva será maior e as deflexões esperadas serão maiores — mais partículas α serão desviadas e os ângulos de deflexão serão maiores. (d) Os caminhos seguidos pelas partículas α correspondem às previsões de (a), (b) e (c).

    2.3: Estrutura atômica e simbolismo

    De que forma os isótopos de um determinado elemento são sempre diferentes? De que forma (s) eles são sempre iguais?

    Escreva o símbolo para cada um dos seguintes íons:

    1. (a) o íon com carga 1+, número atômico 55 e número de massa 133
    2. (b) o íon com 54 elétrons, 53 prótons e 74 nêutrons
    3. (c) o íon com número atômico 15, número de massa 31 e carga 3
    4. (d) o íon com 24 elétrons, 30 nêutrons e uma carga de 3 ou mais

    (a) 133 Cs +; (b) 127 I ; (c) 31 P 3−; (d) 57 Co 3+

    Escreva o símbolo para cada um dos seguintes íons:

    1. (a) o íon com uma carga 3+, 28 elétrons e um número de massa de 71
    2. (b) o íon com 36 elétrons, 35 prótons e 45 nêutrons
    3. (c) o íon com 86 elétrons, 142 nêutrons e uma carga 4+
    4. (d) o íon com carga 2+, número atômico 38 e número de massa 87

    Abra a simulação Build an Atom e clique no ícone Atom.

    1. (a) Escolha qualquer um dos primeiros 10 elementos que você gostaria de construir e declare seu símbolo.
    2. (b) Arraste prótons, nêutrons e elétrons para o modelo do átomo para criar um átomo do seu elemento. Indique o número de prótons, nêutrons e elétrons em seu átomo, bem como a carga líquida e o número de massa.
    3. (c) Clique em “Cobrança líquida” e “Número de massa”, verifique suas respostas para (b) e corrija, se necessário.
    4. (d) Preveja se seu átomo será estável ou instável. Exponha seu raciocínio.
    5. (e) Marque a caixa “Estável/Instável”. Sua resposta para (d) estava correta? Caso contrário, primeiro preveja o que você pode fazer para criar um átomo estável do seu elemento e depois faça isso e veja se funciona. Explique seu raciocínio.

    (a) Carbono-12, 12 C; (b) Este átomo contém seis prótons e seis nêutrons. Há seis elétrons em um átomo neutro de 12 C. A carga líquida desse átomo neutro é zero e o número da massa é 12. (c) As respostas anteriores estão corretas. (d) O átomo será estável, pois o C-12 é um isótopo estável de carbono. (e) A resposta anterior está correta. Outras respostas para este exercício são possíveis se um elemento diferente do isótopo for escolhido.

    Abra a simulação Build an Atom

    (a) Arraste prótons, nêutrons e elétrons para o modelo do átomo para criar um átomo neutro de oxigênio-16 e dar o símbolo do isótopo para esse átomo.

    (b) Agora adicione mais dois elétrons para fazer um íon e dê o símbolo do íon que você criou.

    Abra a simulação Build an Atom

    (a) Arraste prótons, nêutrons e elétrons para o modelo do átomo para criar um átomo neutro de lítio-6 e dar o símbolo do isótopo para esse átomo.

    (b) Agora remova um elétron para fazer um íon e dê o símbolo do íon que você criou.

    (a) O lítio-6 contém três prótons, três nêutrons e três elétrons. O símbolo do isótopo é 6 Li ou\(\ce{^6_3Li}\). (b) 6Li+ or \(\ce{^6_3Li+}\)

    Determine the number of protons, neutrons, and electrons in the following isotopes that are used in medical diagnoses:

    (a) atomic number 9, mass number 18, charge of 1−

    (b) atomic number 43, mass number 99, charge of 7+

    (c) atomic number 53, atomic mass number 131, charge of 1−

    (d) atomic number 81, atomic mass number 201, charge of 1+

    (e) Name the elements in parts (a), (b), (c), and (d).

    The following are properties of isotopes of two elements that are essential in our diet. Determine the number of protons, neutrons and electrons in each and name them.

    (a) atomic number 26, mass number 58, charge of 2+

    (b) atomic number 53, mass number 127, charge of 1−

    (a) Iron, 26 protons, 24 electrons, and 32 neutrons; (b) iodine, 53 protons, 54 electrons, and 74 neutrons

    Give the number of protons, electrons, and neutrons in neutral atoms of each of the following isotopes:

    (a) \(\ce{^{10}_5B}\)

    (b) \(\ce{^{199}_{80}Hg}\)

    (c) \(\ce{^{63}_{29}Cu}\)

    (d) \(\ce{^{13}_6C}\)

    (e) \(\ce{^{77}_{34}Se}\)

    Give the number of protons, electrons, and neutrons in neutral atoms of each of the following isotopes:

    (a) \(\ce{^7_3Li}\)

    (b) \(\ce{^{125}_{52}Te}\)

    (c) \(\ce{^{109}_{47}Ag}\)

    (d) \(\ce{^{15}_7N}\)

    (e) \(\ce{^{31}_{15}P}\)

    (a) 3 protons, 3 electrons, 4 neutrons; (b) 52 protons, 52 electrons, 73 neutrons; (c) 47 protons, 47 electrons, 62 neutrons; (d) 7 protons, 7 electrons, 8 neutrons; (e) 15 protons, 15 electrons, 16 neutrons

    Click on the site and select the “Mix Isotopes” tab, hide the “Percent Composition” and “Average Atomic Mass” boxes, and then select the element boron.

    (a) Write the symbols of the isotopes of boron that are shown as naturally occurring in significant amounts.

    (b) Predict the relative amounts (percentages) of these boron isotopes found in nature. Explain the reasoning behind your choice.

    (c) Add isotopes to the black box to make a mixture that matches your prediction in (b). You may drag isotopes from their bins or click on “More” and then move the sliders to the appropriate amounts.

    (d) Reveal the “Percent Composition” and “Average Atomic Mass” boxes. How well does your mixture match with your prediction? If necessary, adjust the isotope amounts to match your prediction.

    (e) Select “Nature’s” mix of isotopes and compare it to your prediction. How well does your prediction compare with the naturally occurring mixture? Explain. If necessary, adjust your amounts to make them match “Nature’s” amounts as closely as possible.

    Repeat Exercise using an element that has three naturally occurring isotopes.

    Let us use neon as an example. Since there are three isotopes, there is no way to be sure to accurately predict the abundances to make the total of 20.18 amu average atomic mass. Let us guess that the abundances are 9% Ne-22, 91% Ne-20, and only a trace of Ne-21. The average mass would be 20.18 amu. Checking the nature’s mix of isotopes shows that the abundances are 90.48% Ne-20, 9.25% Ne-22, and 0.27% Ne-21, so our guessed amounts have to be slightly adjusted.

    An element has the following natural abundances and isotopic masses: 90.92% abundance with 19.99 amu, 0.26% abundance with 20.99 amu, and 8.82% abundance with 21.99 amu. Calculate the average atomic mass of this element.

    Average atomic masses listed by IUPAC are based on a study of experimental results. Bromine has two isotopes 79Br and 81Br, whose masses (78.9183 and 80.9163 amu) and abundances (50.69% and 49.31%) were determined in earlier experiments. Calculate the average atomic mass of bromine based on these experiments.

    79.904 amu

    Variations in average atomic mass may be observed for elements obtained from different sources. Lithium provides an example of this. The isotopic composition of lithium from naturally occurring minerals is 7.5% 6Li and 92.5% 7Li, which have masses of 6.01512 amu and 7.01600 amu, respectively. A commercial source of lithium, recycled from a military source, was 3.75% 6Li (and the rest 7Li). Calculate the average atomic mass values for each of these two sources.

    The average atomic masses of some elements may vary, depending upon the sources of their ores. Naturally occurring boron consists of two isotopes with accurately known masses (10B, 10.0129 amu and 11B, 11.0931 amu). The actual atomic mass of boron can vary from 10.807 to 10.819, depending on whether the mineral source is from Turkey or the United States. Calculate the percent abundances leading to the two values of the average atomic masses of boron from these two countries.

    Turkey source: 0.2649 (of 10.0129 amu isotope); US source: 0.2537 (of 10.0129 amu isotope)

    The 18O:16O abundance ratio in some meteorites is greater than that used to calculate the average atomic mass of oxygen on earth. Is the average mass of an oxygen atom in these meteorites greater than, less than, or equal to that of a terrestrial oxygen atom?

    2.4: Chemical Formulas

    Explain why the symbol for an atom of the element oxygen and the formula for a molecule of oxygen differ.

    The symbol for the element oxygen, O, represents both the element and one atom of oxygen. A molecule of oxygen, O2, contains two oxygen atoms; the subscript 2 in the formula must be used to distinguish the diatomic molecule from two single oxygen atoms.

    Explain why the symbol for the element sulfur and the formula for a molecule of sulfur differ.

    Write the molecular and empirical formulas of the following compounds:

    (a)

    Figure A shows a carbon atom that forms two, separate double bonds with two oxygen atoms.

    (b)

    A Figura B mostra um átomo de hidrogênio que forma uma ligação única com um átomo de carbono. O átomo de carbono forma uma ligação tripla com outro átomo de carbono. O segundo átomo de carbono forma uma ligação única com um átomo de hidrogênio.

    (c)

    A Figura C mostra um átomo de carbono formando uma ligação dupla com outro átomo de carbono. Cada átomo de carbono forma uma única ligação com dois átomos de hidrogênio.

    (d)

    A Figura D mostra um átomo de enxofre formando ligações simples com quatro átomos de oxigênio. Dois dos átomos de oxigênio formam uma única ligação com um átomo de hidrogênio.

    (a) CO 2 molecular, CO 2 empírico; (b) C 2 H 2 molecular, CH empírico; (c) molecular C 2 H 4, CH 2 empírico; (d) molecular H 2 SO 4, H 2 SO 4 empírico

    Escreva as fórmulas moleculares e empíricas dos seguintes compostos:

    (uma)

    A Figura A mostra um diagrama estrutural de quatro átomos de carbono unidos em uma cadeia. Os dois átomos de carbono à esquerda formam uma ligação dupla entre si. Todos os átomos de carbono restantes formam ligações simples entre si. O carbono mais à esquerda também forma ligações simples com dois hidrogênios. O segundo carbono na cadeia forma uma ligação única com um átomo de hidrogênio. O terceiro carbono da cadeia forma uma ligação única com dois átomos de hidrogênio cada. O carbono mais à direita forma uma única ligação com três átomos de hidrogênio cada.

    (b)

    A Figura B mostra um diagrama estrutural de uma molécula que tem uma cadeia de quatro átomos de carbono. O átomo de carbono mais à esquerda forma uma ligação única com três átomos de hidrogênio cada e uma ligação única com o segundo átomo de carbono. O segundo átomo de carbono forma uma ligação tripla com o terceiro átomo de carbono. O terceiro átomo de carbono forma uma ligação única com o quarto átomo de carbono. O quarto átomo de carbono forma uma ligação única com três átomos de hidrogênio cada.

    (c)

    A Figura C mostra um diagrama estrutural de dois átomos de silício unidos com uma única ligação. Cada um dos átomos de silício forma ligações simples com dois átomos de cloro cada e um átomo de hidrogênio.

    (d)

    A Figura D mostra um diagrama estrutural de um átomo de fósforo que forma uma ligação única com quatro átomos de oxigênio cada. Cada um dos átomos de oxigênio tem uma única ligação com um átomo de hidrogênio.

    Determine as fórmulas empíricas para os seguintes compostos:

    1. (a) cafeína, C 8 H 10 N 4 O 2
    2. (b) frutose, C 12 H 22 O 11
    3. (c) peróxido de hidrogênio, H 2 O 2
    4. (d) glicose, C 6 H 12 O 6
    5. (e) ácido ascórbico (vitamina C), C 6 H 8 O 6

    (a) C 4 H 5 N 2 O; (b) C 12 H 22 O 11; (c) HO; (d) CH 2 O; (e) C 3 H 4 O 3

    Determine as fórmulas empíricas para os seguintes compostos:

    1. (a) ácido acético, C 2 H 4 O 2
    2. (b) ácido cítrico, C 6 H 8 O 7
    3. (c) hidrazina, N 2 H 4
    4. (d) nicotina, C 10 H 14 N 2
    5. (e) butano, C 4 H 10

    Escreva as fórmulas empíricas para os seguintes compostos:

    (uma)

    A Figura A mostra um diagrama estrutural de dois átomos de carbono que formam uma única ligação entre si. O átomo de carbono esquerdo forma ligações simples com cada átomo de hidrogênio. O carbono certo forma uma ligação dupla a um átomo de oxigênio. O carbono certo também forma um único ligado a outro átomo de oxigênio. Esse átomo de oxigênio também forma uma ligação única com um átomo de hidrogênio.

    (b)

    A Figura B mostra um diagrama estrutural contendo um carbono mais à esquerda que forma ligações simples a três átomos de hidrogênio cada. Esse carbono mais à esquerda também forma uma ligação única com um segundo átomo de carbono. O segundo átomo de carbono forma uma ligação dupla com um átomo de oxigênio. O segundo carbono também forma uma ligação única com um segundo átomo de oxigênio. Esse átomo de oxigênio forma uma única ligação a um terceiro átomo de carbono. Esse terceiro átomo de carbono forma ligações simples com dois átomos de hidrogênio cada, bem como uma única ligação com outro átomo de carbono. O átomo de carbono mais à direita forma uma ligação única com três átomos de hidrogênio cada.

    (a) CH 2 O; (b) C 2 H 4 O

    Abra a simulação Construir uma molécula e selecione a guia “Moléculas maiores”. Selecione um “Kit” de átomos apropriado para construir uma molécula com dois átomos de carbono e seis átomos de hidrogênio. Arraste os átomos para o espaço acima do “Kit” para criar uma molécula. Um nome aparecerá quando você tiver criado uma molécula real que existe (mesmo que não seja a que você deseja). Você pode usar a ferramenta de tesoura para separar átomos se quiser alterar as conexões. Clique em “3D” para ver a molécula e veja as possibilidades de preenchimento de espaço e de bola e bastão.

    1. (a) Desenhe a fórmula estrutural dessa molécula e diga seu nome.
    2. (b) Você pode organizar esses átomos de alguma forma para formar um composto diferente?

    Use a simulação Construir uma Molécula para repetir o Exercício, mas construa uma molécula com dois carbonos, seis hidrogênios e um oxigênio.

    1. (a) Desenhe a fórmula estrutural dessa molécula e diga seu nome.
    2. (b) Você pode organizar esses átomos para formar uma molécula diferente? Se sim, desenhe sua fórmula estrutural e diga seu nome.
    3. (c) Como as moléculas desenhadas em (a) e (b) são iguais? Como eles diferem? Como eles são chamados (o tipo de relação entre essas moléculas, não seus nomes).

    (a) etanol

    Uma estrutura de Lewis é mostrada. Um átomo de oxigênio está ligado a um átomo de hidrogênio e um átomo de carbono. O átomo de carbono está ligado a dois átomos de hidrogênio e outro átomo de carbono. Esse átomo de carbono está ligado a mais três átomos de hidrogênio. Há um total de dois átomos de carbono, seis átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio.

    (b) metoximetano, mais comumente conhecido como éter dimetílico

    Uma estrutura de Lewis é mostrada. Um átomo de oxigênio está ligado a dois átomos de carbono. Cada átomo de carbono está ligado a três átomos de hidrogênio diferentes. Há um total de dois átomos de carbono, seis átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio.

    (c) Essas moléculas têm a mesma composição química (tipos e número de átomos), mas estruturas químicas diferentes. Eles são isômeros estruturais.

    Use a simulação Construir uma Molécula para repetir o Exercício, mas construa uma molécula com três carbonos, sete hidrogênios e um cloro.

    1. Desenhe a fórmula estrutural dessa molécula e diga seu nome.
    2. Você pode organizar esses átomos para formar uma molécula diferente? Se sim, desenhe sua fórmula estrutural e diga seu nome.
    3. Como as moléculas desenhadas em (a) e (b) são iguais? Como eles diferem? Como eles são chamados (o tipo de relação entre essas moléculas, não seus nomes)?

    2.5: A tabela periódica

    Usando a tabela periódica, classifique cada um dos seguintes elementos como metal ou não metal e, em seguida, classifique cada um como elemento do grupo principal (representativo), metal de transição ou metal de transição interno:

    1. urânio
    2. bromo
    3. estrôncio
    4. néon
    5. ouro
    6. amerício
    7. ródio
    8. enxofre
    9. carbono
    10. potássio

    (a) metal, metal de transição interno; (b) elemento não metálico, representativo; (c) metal, elemento representativo; (d) não metal, elemento representativo; (e) metal, metal de transição; (f) metal, metal de transição interno; (g) metal, metal de transição; (h) elemento representativo não metálico; (i) elemento representativo não metálico; (j) metal, elemento representativo

    Usando a tabela periódica, classifique cada um dos seguintes elementos como metal ou não metal e, em seguida, classifique cada um como elemento do grupo principal (representativo), metal de transição ou metal de transição interno:

    1. (a) cobalto
    2. (b) európio
    3. (c) iodo
    4. (d) índio
    5. (e) lítio
    6. (f) oxigênio
    7. (g) cádmio
    8. (h) térbio
    9. (i) rênio

    Usando a tabela periódica, identifique o membro mais leve de cada um dos seguintes grupos:

    1. (a) gases nobres
    2. (b) metais alcalino-terrosos
    3. (c) metais alcalinos
    4. (d) calcogênios

    (a) Ele; (b) Seja; (c) Li; (d) O

    Usando a tabela periódica, identifique o membro mais pesado de cada um dos seguintes grupos:

    1. (a) metais alcalinos
    2. (b) calcogênios
    3. (c) gases nobres
    4. (d) metais alcalino-terrosos
    1. Use a tabela periódica para fornecer o nome e o símbolo para cada um dos seguintes elementos:
    2. (a) o gás nobre no mesmo período que o germânio
    3. (b) o metal alcalino-terroso no mesmo período que o selênio
    4. (c) o halogênio no mesmo período que o lítio
    5. (d) o calcogênio no mesmo período que o cádmio

    (a) criptônio, Kr; (b) cálcio, Ca; (c) flúor, F; (d) telúrio, Te

    Use a tabela periódica para fornecer o nome e o símbolo para cada um dos seguintes elementos:

    1. (a) o halogênio no mesmo período que o metal alcalino com 11 prótons
    2. (b) o metal alcalino-terroso no mesmo período com o gás nobre neutro com 18 elétrons
    3. (c) o gás nobre na mesma linha de um isótopo com 30 nêutrons e 25 prótons
    4. (d) o gás nobre no mesmo período que o ouro

    Escreva um símbolo para cada um dos seguintes isótopos neutros. Inclua o número atômico e o número de massa de cada um.

    1. (a) o metal alcalino com 11 prótons e um número de massa de 23
    2. (b) o elemento gás nobre com 75 nêutrons em seu núcleo e 54 elétrons no átomo neutro
    3. (c) o isótopo com 33 prótons e 40 nêutrons em seu núcleo
    4. (d) o metal alcalino-terroso com 88 elétrons e 138 nêutrons

    (uma)\(\ce{^{23}_{11}Na}\); (b) \(\ce{^{129}_{54}Xe}\); (c) \(\ce{^{73}_{33}As}\); (d) \(\ce{^{226}_{88}Ra}\)

    Write a symbol for each of the following neutral isotopes. Include the atomic number and mass number for each.

    1. (a) the chalcogen with a mass number of 125
    2. (b) the halogen whose longest-lived isotope is radioactive
    3. (c) the noble gas, used in lighting, with 10 electrons and 10 neutrons
    4. (d) the lightest alkali metal with three neutrons

    2.6: Molecular and Ionic Compounds

    Using the periodic table, predict whether the following chlorides are ionic or covalent: KCl, NCl3, ICl, MgCl2, PCl5, and CCl4.

    Ionic: KCl, MgCl2; Covalent: NCl3, ICl, PCl5, CCl4

    Using the periodic table, predict whether the following chlorides are ionic or covalent: SiCl4, PCl3, CaCl2, CsCl, CuCl2, and CrCl3.

    For each of the following compounds, state whether it is ionic or covalent. If it is ionic, write the symbols for the ions involved:

    1. (a) NF3
    2. (b) BaO,
    3. (c) (NH4)2CO3
    4. (d) Sr(H2PO4)2
    5. (e) IBr
    6. (f) Na2O

    (a) covalent; (b) ionic, Ba2+, O2−; (c) ionic, \(\ce{NH4+}\), \(\ce{CO3^2-}\); (d) ionic, Sr2+, \(\ce{H2PO4-}\); (e) covalent; (f) ionic, Na+, O2−

    For each of the following compounds, state whether it is ionic or covalent, and if it is ionic, write the symbols for the ions involved:

    1. (a) KClO4
    2. (b) MgC2H3O2
    3. (c) H2S
    4. (d) Ag2S
    5. (e) N2Cl4
    6. (f) Co(NO3)2

    For each of the following pairs of ions, write the symbol for the formula of the compound they will form:

    1. (a) Ca2+, S2−
    2. (b) \(\ce{NH4+}\), \(\ce{SO4^2-}\)
    3. (c) Al3+, Br
    4. (d) Na+, \(\ce{HPO4^2-}\)
    5. (e) Mg2+, \(\ce{PO4^3-}\)

    (a) CaS; (b) (NH4)2CO3; (c) AlBr3; (d) Na2HPO4; (e) Mg3 (PO4)2

    For each of the following pairs of ions, write the symbol for the formula of the compound they will form:

    1. (a) K+, O2−
    2. (b) \(\ce{NH4+}\), \(\ce{PO4^3-}\)
    3. (c) Al3+, O2−
    4. (d) Na+, \(\ce{CO3^2-}\)
    5. (e) Ba2+, \(\ce{PO4^3-}\)

    2.7: Chemical Nomenclature

    Name the following compounds:

    1. (a) CsCl
    2. (b) BaO
    3. (c) K2S
    4. (d) BeCl2
    5. (e) HBr
    6. (f) AlF3

    (a) cesium chloride; (b) barium oxide; (c) potassium sulfide; (d) beryllium chloride; (e) hydrogen bromide; (f) aluminum fluoride

    Name the following compounds:

    1. (a) NaF
    2. (b) Rb2O
    3. (c) BCl3
    4. (d) H2Se
    5. (e) P4O6
    6. (f) ICl3

    Write the formulas of the following compounds:

    1. (a) rubidium bromide
    2. (b) magnesium selenide
    3. (c) sodium oxide
    4. (d) calcium chloride
    5. (e) hydrogen fluoride
    6. (f) gallium phosphide
    7. (g) aluminum bromide
    8. (h) ammonium sulfate

    (a) RbBr; (b) MgSe; (c) Na2O; (d) CaCl2; (e) HF; (f) GaP; (g) AlBr3; (h) (NH4)2SO4

    Write the formulas of the following compounds:

    1. (a) lithium carbonate
    2. (b) sodium perchlorate
    3. (c) barium hydroxide
    4. (d) ammonium carbonate
    5. (e) sulfuric acid
    6. (f) calcium acetate
    7. (g) magnesium phosphate
    8. (h) sodium sulfite

    Write the formulas of the following compounds:

    1. (a) chlorine dioxide
    2. (b) dinitrogen tetraoxide
    3. (c) potassium phosphide
    4. (d) silver(I) sulfide
    5. (e) aluminum nitride
    6. (f) silicon dioxide

    (a) ClO2; (b) N2O4; (c) K3P; (d) Ag2S; (e) AlN; (f) SiO2

    Write the formulas of the following compounds:

    1. (a) barium chloride
    2. (b) magnesium nitride
    3. (c) sulfur dioxide
    4. (d) nitrogen trichloride
    5. (e) dinitrogen trioxide
    6. (f) tin(IV) chloride

    Each of the following compounds contains a metal that can exhibit more than one ionic charge. Name these compounds:

    1. (a) Cr2O3
    2. (b) FeCl2
    3. (c) CrO3
    4. (d) TiCl4
    5. (e) CoO
    6. (f) MoS2

    (a) chromium(III) oxide; (b) iron(II) chloride; (c) chromium(VI) oxide; (d) titanium(IV) chloride; (e) cobalt(II) oxide; (f) molybdenum(IV) sulfide

    Each of the following compounds contains a metal that can exhibit more than one ionic charge. Name these compounds:

    1. (a) NiCO3
    2. (b) MoO3
    3. (c) Co(NO3)2
    4. (d) V2O5
    5. (e) MnO2
    6. (f) Fe2O3

    The following ionic compounds are found in common household products. Write the formulas for each compound:

    1. (a) potassium phosphate
    2. (b) copper(II) sulfate
    3. (c) calcium chloride
    4. (d) titanium dioxide
    5. (e) ammonium nitrate
    6. (f) sodium bisulfate (the common name for sodium hydrogen sulfate)

    (a) K3PO4; (b) CuSO4; (c) CaCl2; (d) TiO2; (e) NH4NO3; (f) NaHSO4

    The following ionic compounds are found in common household products. Name each of the compounds:

    1. (a) Ca(H2PO4)2
    2. (b) FeSO4
    3. (c) CaCO3
    4. (d) MgO
    5. (e) NaNO2
    6. (f) KI

    What are the IUPAC names of the following compounds?

    1. (a) manganese dioxide
    2. (b) mercurous chloride (Hg2Cl2)
    3. (c) ferric nitrate [Fe(NO3)3]
    4. (d) titanium tetrachloride
    5. (e) cupric bromide (CuBr2)

    (a) manganese(IV) oxide; (b) mercury(I) chloride; (c) iron(III) nitrate; (d) titanium(IV) chloride; (e) copper(II) bromide