O oxigênio é um elemento fundamental para a manutenção da vida de pessoas e animais. Ele é absorvido nos alvéolos pulmonares durante o processo de respiração e enviado às células do organismo pela corrente sanguínea. Com base na classificação da tabela periódica, quais são os símbolos de elementos que apresentam propriedades químicas semelhantes e quais são essas propriedades químicas?
Questão
O oxigênio é um elemento fundamental para a manutenção da vida de pessoas e animais. Ele é absorvido nos alvéolos pulmonares durante o processo de respiração e enviado às células do organismo pela corrente sanguínea. Com base na classificação da tabela periódica, quais são os símbolos de elementos que apresentam propriedades químicas semelhantes e quais são essas propriedades químicas?
Alternativas
A) S e Se. Os elementos pertencem à família dos calcogênios, são não metais e têm 6 elétrons na camada de valência. O raio atômico aumenta com o aumento do número atômico, e a energia de ionização diminui com o aumento do número atômico.
B) N e F. Os elementos pertencem ao período 2 e têm os seus elétrons da camada de valência no subnível 2s 2p. O raio atômico aumenta com o aumento do número atômico, e a energia de ionização diminui com o aumento do número atômico.
C) F e Cl. À temperatura ambiente, são gases, pois têm ponto de ebulição baixo. A afinidade eletrônica diminui com o aumento do número atômico, e a energia de ionização diminui com o aumento do número atômico.
D) Ar e Ne. Os elementos são gases nobres como o oxigênio e, por isso, pertencem à família dos gases nobres. Ademais, têm baixa densidade e afinidade eletrônica negativa, ou seja, é necessário fornecer energia para fazer um elétron se ligar a esses átomos.
E) Na classificação da tabela periódica, os átomos não apresentam características semelhantes, pois são únicos e apresentam um número atômico diferente, e isso os faz incomparáveis.
Explicação
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Para encontrar elementos com propriedades químicas semelhantes, devemos procurar elementos do mesmo grupo (família) na Tabela Periódica, pois eles possuem o mesmo número de elétrons na camada de valência (configuração eletrônica externa semelhante). Isso faz com que formem íons e ligações de modo parecido.
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O oxigênio (O) está no grupo 16 (calcogênios). Elementos do mesmo grupo 16, como enxofre (S) e selênio (Se), têm 6 elétrons na camada de valência (configuração geral ) e, portanto, tendem a apresentar propriedades químicas semelhantes (formação de ânions , compostos com hidrogênio do tipo , estados de oxidação comuns etc.).
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Tendências periódicas ao descer em um grupo (aumentar o número atômico dentro da mesma família):
- O raio atômico aumenta (há mais camadas eletrônicas).
- A energia de ionização diminui (o elétron de valência fica mais distante e mais blindado, sendo mais fácil removê-lo).
- Analisando as alternativas:
- (A) S e Se: estão no grupo 16 (calcogênios), são não metais e possuem 6 elétrons de valência; além disso, as tendências de raio e energia de ionização ao descer no grupo estão corretas.
- (B) N e F: estão no mesmo período (2), mas em grupos diferentes; além disso, no período o raio tende a diminuir e a energia de ionização tende a aumentar da esquerda para a direita, então a tendência indicada está errada.
- (C) F e Cl: são halogênios (grupo 17) e realmente têm propriedades semelhantes entre si, mas a pergunta pede base na classificação e propriedades semelhantes (mais diretamente ao oxigênio, grupo 16). Além disso, dizer que “são gases porque têm ponto de ebulição baixo” é um argumento fraco (e há halogênios líquidos/sólidos em condições ambientes) e a afinidade eletrônica não segue a tendência simples como afirmado para todos os casos.
- (D) Ar e Ne: são gases nobres, mas oxigênio não é gás nobre.
- (E) é falsa: elementos do mesmo grupo são comparáveis e frequentemente semelhantes.
Alternativa correta: A.