Propostas de atividades

  1. Metais e não-metais
  2. Periodicidade de propriedades químicas e físicas
  3. Propriedades periódicas
  4. Estimativas de propriedades a partir de elementos vizinhos
  5. Linha do tempo
  6. Óxidos e sistema periódico
  7. Funções ácido e base
  8. Tabela Periódica e identificação de elementos
  9. Reatividade e Tabela Periódica (I)
  10. Reatividade e Tabela Peródica (II)
  11. Ligações covalentes apolares e polares e ligações iônicas
  12. 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.

  1. Escolha os seguintes elementos: magnésio, ferro, zinco, sódio (caso tenha), enxofre, iodo e grafite.
  2. Forneça aos alunos a tabela abaixo e, através de experimentos, complete a tabela:

Elemento Cor Brilho Maleabilidade Condutividade elétrica Reação com ácido
. . . . . .

  1. 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.)
  2. 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.
  3. 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).

  1. Escolha os vinte primeiros elementos do sistema periódico.
  2. Prepare o gráfico 1, que terá no eixo x os valores dos números atômicos (1 a 20).
  3. 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.
  4. Construa o gráfico com os valores encontrados.
  5. 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.
  6. 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:

  1. 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.
  2. 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.

  1. 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.

  1. 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:

  1. 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.
  2. 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.

  1. 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.
  2. Prepare uma tabela que separe os óxidos metálicos dos não-metálicos. Utilize a Tabela Periódica.
  3. Construa uma nova tabela, colocando em cada coluna os óxidos dos elementos da família indicada.

alcalinos alcalinos terrosos boro carbono nitrogênio calcogênios halogênios
. . . . . . .

  1. 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?
  2. Qual seria a fórmula do:
    • óxido de frâncio
    • óxido de astato
    • óxido de rádio
    • óxido de polônio
  3. 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.
  4. 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)

  1. Escolha um conjunto de metais para algumas experiências: cobre, magnésio, zinco e prata.
  2. 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)
Mg(s)
Zn(s)
Ag(s)

  1. Analisando o resultado na tabela, coloque os metais em ordem crescente de reatividade. Justifique.
  2. 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:

  1. Escolha um conjunto de não-metais: cloro, bromo e iodo.
  2. Faça as reações e as respectivas equações indicadas no quadro abaixo:

Elemento NaF(aquoso) NaBr(aquoso) NaCl(aquoso) NaI(aquoso)
I2 (aquoso)>
Cl2 (aquoso)>
Br2 (aquoso)>

  1. Analisando os resultados obtidos na tabela, coloque os não-metais em ordem crescente de reatividade. Justifique.
  2. Faça as equações das reações que ocorreram.
  3. 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.