Propostas de atividades
- Metais e não-metais
- Periodicidade de propriedades químicas e físicas
- Propriedades periódicas
- Estimativas de propriedades a partir de elementos vizinhos
- Linha do tempo
- Óxidos e sistema periódico
- Funções ácido e base
- Tabela Periódica e identificação de elementos
- Reatividade e Tabela Periódica (I)
- Reatividade e Tabela Peródica (II)
- Ligações covalentes apolares e polares e ligações iônicas
- Distribuição eletrônica e Tabela Periódica
Uma atividade possível seria um estudo das propriedades dos dois grandes grupos de elementos, os metais e os não-metais. Através de experiências simples, agrupar os metais e não-metais segundo suas propriedades físicas.
- Escolha os seguintes elementos: magnésio, ferro, zinco, sódio (caso tenha), enxofre, iodo e grafite.
- Forneça aos alunos a tabela abaixo e, através de experimentos, complete a tabela:
Elemento |
Cor |
Brilho |
Maleabilidade |
Condutividade elétrica |
Reação com ácido |
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. |
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. |
. |
- Analisando o quadro, dê as características gerais dos metais e dos não-metais.
(Caso sua escola possua sódio metálico, os testes deverão ser realizados pelo professor com os cuidados devidos.)
- Localize, na Tabela Periódica, os dois grupos de metais e não-metais que foram trabalhados e os semimetais e gases nobres, que não foram trabalhados. Os grupos não trabalhados podem ser discutidos utilizando as informações contidas nos quadros dos seus elementos no software.
- Monte uma tabela que forneça as principais características dos grupos de metais, não-metais, semimetais e gases nobres.
O estudo da periodicidade poderia começar, antes de o aluno trabalhar com o software, com uma atividade que enfoque uma propriedade química (capacidade de combinação) e uma física (temperatura de ebulição e de fusão).
- Escolha os vinte primeiros elementos do sistema periódico.
- Prepare o gráfico 1, que terá no eixo x os valores dos números atômicos (1 a 20).
- Selecione as fórmulas dos óxidos e dos cloretos desses elementos. A razão entre o número de átomos de oxigênio ou cloro nos compostos deve ser colocada no eixo y, da seguinte forma:
- Para as fórmulas ECl, a razão será 1; para fórmulas ECl2, será 2, para ECl3, será 3 e para ECl4, 4.
- Para os óxidos: 0,5 será a razão para E2O; 1 para EO; 1,5 para E2O3; 2 para EO2 e 2,5 para E2O5.
- Construa o gráfico com os valores encontrados.
- Construa um novo gráfico que relacione as temperaturas de fusão e de ebulição dos primeiros vinte elementos, colocando no eixo x os números atômicos e no eixo y os valores das temperaturas.
- Una os pontos através de linhas e peça aos alunos, analisando os gráficos, que percebam as regularidades que ocorrem com a posição na Tabela Periódica.
Com o item do software referente a Propriedades Periódicas, é possível desenvolver uma atividade que mostre ao aluno a razão do nome dado à tabela de elementos químicos: Tabela Periódica.
A atividade pode ser executada da seguinte forma:
- Escolha uma propriedade (como a densidade), que não é dada no item Propriedades Periódicas, mas que é fornecida na Classificação Periódica, no ícone Propriedades. Solicite aos alunos que compilem os valores da densidade referentes aos vinte primeiros elementos e construam um gráfico em papel milimetrado, relacionando a densidade com o número atômico ou massa atômica dos vinte primeiros elementos químicos.
- Dê como tarefa aos alunos a análise dos gráficos das diferentes propriedades do item Propriedades Periódicas, verificando como elas variam nas colunas ou famílias e nas linhas ou períodos.
Outra atividade interessante seria propor aos alunos a previsão de algumas propriedades de elementos, baseada nas propriedades dos seus elementos vizinhos ou da mesma família.
- Supondo que o elemento Kr é desconhecido, pode-se estimar sua temperatura de ebulição por meio das temperaturas de ebulição dos elementos Ar (-186°C) e Xe (- 112°C). O valor possível para o Kr é determinado pela média entre as temperaturas do Ar e do Xe:
((-186) + (-112)) / 2 = -149 |
A estimativa da temperatura de ebulição do Kr é próxima do valor real -157°C. O exemplo mostra como prever valores utilizando a Tabela Periódica.
- Com a informação obtida no item anterior, os alunos podem trabalhar com questões que permitem testar e prever outras informações com a Tabela Periódica. Por exemplo:
- O carbono e o oxigênio formam o composto CO2. Qual seria a fórmula possível do composto formado por carbono e enxofre?
- Um elemento desconhecido no tempo de Mendeleev era o germânio (Ge). Conhecendo as temperaturas de fusão do silício (Si) e do estanho (Sn) - respectivamente, 1410°C e 232°C -, estime a temperatura de fusão do germânio.
- Estime a temperatura de ebulição do rubídio (Rb) sabendo que as temperaturas de ebulição do potássio (K) e do césio (Cs) são, respectivamente, 64°C e 29°C.
- Qual a sua estimativa para a temperatura de ebulição do sódio: ela é maior ou menor que a do rubídio?
- A partir das fórmulas dos compostos NaI, MgCl2, CaO, Al2O3 e CCl4 e da posição dos elementos na Tabela Periódica, determine as fórmulas dos compostos formados pelos elementos:
- C e F
- Al e S
- K e Cl
- Ca e Br
- Ba e O
Um trabalho bem interessante a ser proposto aos alunos é a criação de uma linha do tempo.
Esta atividade pode ser desenvolvida do seguinte modo:
- Desenhe uma linha do tempo destacando pontos que indiquem a seqüência dos séculos. Localize nessa mesma linha a data em que cada elemento químico foi identificado, o período histórico (Idade Média, Renascimento, etc.) e a época em que surgiu a Tabela Periódica de Mendeleev.
- A construção de um gráfico indicando o número de elementos identificados nas diferentes épocas é um trabalho que permite discutir e levantar hipóteses de como a quantidade de elementos identificados variou nas diferentes épocas.
Uma outra atividade possível é o estudo dos óxidos e do sistema periódico.
- Examine cuidadosamente as fórmulas dos seguintes óxidos: Li2O, BeO, N2O5, OF2, Cl2O7, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, SeO3, Br2O, As2O5, GeO2, CaO, K2O, Rb2O, SrO, In2O3, SnO2, Sb2O5, TeO3, I2O5, Cs2O, BaO, PbO2, Bi2O5, NO2, SO2, NO, CO.
- Prepare uma tabela que separe os óxidos metálicos dos não-metálicos. Utilize a Tabela Periódica.
- Construa uma nova tabela, colocando em cada coluna os óxidos dos elementos da família indicada.
alcalinos |
alcalinos terrosos |
boro |
carbono |
nitrogênio |
calcogênios |
halogênios |
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- Examine cuidadosamente a coluna dos óxidos dos metais alcalinos. Determine para cada óxido a proporção entre as quantidades dos elementos que os formam. Nota-se alguma regularidade? Há exceções?
- Qual seria a fórmula do:
- óxido de frâncio
- óxido de astato
- óxido de rádio
- óxido de polônio
- Realize algumas experiências que informem o caráter ácido, básico ou anfótero dos óxidos, segundo a posição do elemento na Tabela Periódica. Utilize os óxidos de cálcio, de bário e de alumínio, e os dióxidos de enxofre e de carbono.
- Analise as equações que representam as reações dos diferentes óxidos com a água, os ácidos e as bases e note as semelhanças entre os óxidos dos elementos de uma mesma família.
Tabela periódica e funções ácido e base
Utilizando a localização dos elementos na Tabela Periódica, indique se os compostos que apresentam o grupamento OH possuem características ácidas ou básicas:
Sr(OH)2 |
BrOH |
SeO2(OH)2 |
IOH |
FrOH |
Justifique sua resposta.
Tabela Periódica e identificação de elementos
O sódio reage violentamente com a água, formando o gás hidrogênio; o magnésio só reage com a água a elevada temperatura e o cobre não reage com a água. Um recipiente contém uma amostra do metal césio imerso em um líquido. Baseado nos seus conhecimentos da Tabela Periódica, o líquido existente no recipiente poderia ser água? Justifique sua resposta.
Reatividade e Tabela Periódica (I)
- Escolha um conjunto de metais para algumas experiências: cobre, magnésio, zinco e prata.
- Faça as reações e respectivas equações das misturas indicadas abaixo:
Metal |
Cu(NO3)2 (aquoso) |
Mg(NO3)2 (aquoso) |
Zn(NO3)2 (aquoso) |
AgNO3 (aquoso) |
Cu(s) |
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Mg(s) |
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Zn(s) |
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Ag(s) |
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- Analisando o resultado na tabela, coloque os metais em ordem crescente de reatividade. Justifique.
- Localize, na Tabela Periódica, os metais estudados e mostre a relação existente entre a reatividade e a posição do elemento no sistema periódico.
Caso interesse ao professor, é possível relacionar a reatividade com outras propriedades existentes no software, como a eletronegatividade.
Reatividade e Tabela Periódica (II)
O estudo da reatividade pode ser feito, também, com os não-metais.Veja:
- Escolha um conjunto de não-metais: cloro, bromo e iodo.
- Faça as reações e as respectivas equações indicadas no quadro abaixo:
Elemento |
NaF(aquoso) |
NaBr(aquoso) |
NaCl(aquoso) |
NaI(aquoso) |
I2 (aquoso)> |
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Cl2 (aquoso)> |
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Br2 (aquoso)> |
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- Analisando os resultados obtidos na tabela, coloque os não-metais em ordem crescente de reatividade. Justifique.
- Faça as equações das reações que ocorreram.
- Localize os elementos trabalhados na Tabela Periódica e mostre a relação existente entre a reatividade e a posição na tabela.
Caso o professor queira, é possível relacionar a reatividade com outras propriedades periódicas existentes no software, como a eletronegatividade.
Outra atividade possível com o software é o estudo das ligações covalentes apolares e polares e as ligações iônicas.
Discuta os compostos NaCl, Cl2 e HCl, analisando os valores de eletronegatividade ou a distribuição gráfica da eletronegatividade no item Propriedades Periódicas.
Distribuição eletrônica e Tabela periódica
Solicite aos alunos que analisem as distribuições dos elementos representativos por família (1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A e 0) e dos três primeiros períodos.
Esta análise permite generalizações sobre a distribuição dos elétrons para as famílias e os períodos. O mesmo pode ser feito com os elementos não representativos, os de transição e os de transição interna. Peça aos alunos que comparem suas generalizações com as fornecidas pelo software.