PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 27 do ITA 2025

1ª fase · Química · Química: Propriedades periódicas

Texto-base das questões 25 a 36 · 1ª fase

Constantes
Constante de Avogadro (\text{N}_\text{A}) = 6{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}
Constante de Faraday (F) = 9{,}65 \times 10^4\ \text{C}\cdot\text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{A}\cdot\text{s}\cdot\text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{J}\cdot\text{V}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
Carga elementar = 1{,}60 \times 10^{-19}\ \text{C}
Constante dos gases (R) = 8{,}21 \times 10^{-2}\ \text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 8{,}31\ \text{J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 1{,}98\ \text{cal}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
Constante de Planck (h) = 6{,}63 \times 10^{-34}\ \text{J}\cdot\text{s}
Velocidade da luz no vácuo = 3{,}0 \times 10^8\ \text{m}\cdot\text{s}^{-1}
Número de Euler (e) = 2{,}72

Definições
Pressão: 1\ \text{atm} = 760\ \text{Torr} = 1{,}01325 \times 10^5\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2} = 1{,}01325\ \text{bar}
Energia: 1\ \text{J} = 1\ \text{N}\cdot\text{m} = 1\ \text{kg}\ \text{m}^2\cdot\text{s}^{-2} = 6{,}24 \times 10^{18}\ \text{eV}
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0\ ^\circ\text{C} e 1\ \text{atm}
Condições ambiente: 25\ ^\circ\text{C} e 1\ \text{atm}
Condições padrão: 1\ \text{bar}; concentração das soluções = 1\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (\ell) = líquido. (g) = gasoso. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie X em \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}
\ln \text{X} = 2{,}3 \log \text{X}

Massas Molares

Elemento Químico Número Atômico Massa Molar (\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}) Elemento Químico Número Atômico Massa Molar (\text{g}\cdot\text{mol}^{-1})
H 1 1,01 Mn 25 54,94
C 6 12,01 Fe 26 55,85
N 7 14,01 As 33 74,92
O 8 16,00 Se 34 78,97
F 9 19,00 Br 35 79,90
Na 11 22,99 Sr 38 87,62
Mg 12 24,31 Nb 41 92,91
P 15 30,97 I 53 126,90
S 16 32,06 Ba 56 137,33
\text{C}\ell 17 35,45 Au 79 196,97
K 19 39,10 Hg 80 200,59

Considere as seguintes afirmações relacionadas a propriedades periódicas:

I. Os gases nobres não possuem tendência em receber elétrons, porque qualquer elétron adicionado deve ocupar um orbital exterior a uma camada completa e distante do núcleo.
II. O raio iônico do \ce{As^3-} é menor que do \ce{Se^2-}.
III. A primeira energia de ionização do \ce{P} é menor que a primeira energia de ionização do \ce{S}.
IV. O raio atômico do \ce{Na} é maior que o raio atômico do \ce{Mg}.

Assinale a opção que contém a(s) afirmação(ões) CORRETA(S).

  1. A
    Apenas I, II e IV.
  2. B
    Apenas I e IV.
  3. C
    Apenas II e III.
  4. D
    Apenas III.
  5. E
    Todas.
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Resolução comentada

Vamos avaliar cada afirmação.

I. Correta. Nos gases nobres a camada de valência está completa. Um elétron adicionado teria de ir para um orbital de camada mais externa, mais distante do núcleo e blindado pelos elétrons internos. Por isso a afinidade eletrônica é desfavorável (praticamente nula ou positiva).

II. Falsa. \ce{As^3-} e \ce{Se^2-} são isoeletrônicos (36 elétrons). Em espécies isoeletrônicas, quanto maior o número atômico (maior carga nuclear), maior a atração sobre os elétrons e menor o raio. O Se (Z=34) tem mais prótons que o As (Z=33), então \ce{Se^2-} é menor. Logo, o raio do \ce{As^3-} é maior, não menor.

III. Falsa. O fósforo (3s^2\,3p^3) tem subnível p semipreenchido, que é mais estável. Já o enxofre (3s^2\,3p^4) tem um par de elétrons em um orbital p, e a repulsão entre eles facilita a retirada de um elétron. Assim, a 1^a energia de ionização do P (cerca de 1012\ \text{kJ/mol}) é maior que a do S (cerca de 1000\ \text{kJ/mol}). A afirmação inverte a ordem.

IV. Correta. Na e Mg estão no mesmo período (3º). O raio atômico diminui da esquerda para a direita, pois a carga nuclear aumenta e a camada de valência é a mesma. Como o Na (Z=11) vem antes do Mg (Z=12), o Na tem raio maior.

Corretas: I e IV.

Alternativa B.

Pegadinha: A III engana quem segue a tendência geral de a energia de ionização crescer ao longo do período, esquecendo a exceção entre o P (p³ semipreenchido) e o S.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AInclui a II, mas o As³⁻ tem menos prótons que o Se²⁻ (isoeletrônicos), então é maior, não menor.
  • CAmbas são falsas: a II erra a comparação dos raios e a III ignora a estabilidade do P (p³ semipreenchido).
  • DA III é falsa: a energia de ionização do P é maior que a do S.
  • EII e III são falsas, então nem todas estão corretas.

Assunto: Propriedades periódicas.

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Fonte: ITA 2025 · 1ª fase. Prova oficial ↗