A alotropia é um dos conceitos mais interessantes na Química. Vamos aprender como alguns elementos químicos têm a capacidade de formar diferentes substâncias simples.um pouquinho? Leia esse breve resumo e, no final, resolva os exercícios para testar o que aprendeu!
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- O que é Alotropia?
- Quais os principais alótropos do oxigênio?
- Quais os principais alótropos do carbono?
- Quais os principais alótropos do enxofre?
- Quais os principais alótropos do fósforo?
- Exercícios sobre Alotropia
- Gabarito dos exercícios sobre Alopatria
Quando você terminar os exercícios sobre Alotropia, que tal testar seus conhecimentos no Melhor Simulado Enem do Brasil?
O que é Alotropia?
Definimos alotropia como a capacidade que alguns elementos químicos possuem de formar variadas substâncias simples (formadas por apenas um elemento) a partir de ligações covalentes.
As variações entre alótropos podem ocorrer por dois motivos. São eles:
- Quantidade de átomos presentes na molécula: substâncias diferentes são formadas devido ao número de átomos, por mais que os átomos sejam do mesmo elemento.
- Formato da geometria espacial: substâncias diferentes são formadas a partir dos arranjos espaciais que os átomos de um mesmo elemento podem apresentar na formação da molécula.
Ficará mais fácil de entender a partir de alguns exemplos! Vamos lá?!
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Quais os principais alótropos do oxigênio?
Os alótropos do oxigênio são um exemplo de alotropia devido ao número de átomos de oxigênio presentes nas moléculas. O gás oxigênio (O2) possui 2 átomos de oxigênio, enquanto o gás ozônio (O3)possui 3 átomos de oxigênio.
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A camada de ozônio é um assunto extremamente importante para os vestibulares! Leia nosso resumo completo sobre camada de ozônio!
Quais os principais alótropos do carbono?
Os Principais alótropos do Carbono são:
- Carbono Grafite
- Carbono Diamante
- Fulereno
- Nanotubo de carbono
- Diamante lonsdaleíta
Os alótropos do carbono estão relacionados a essas características especiais de distribuição espacial dos átomos ao longo da molécula. Como o rearranjo dos átomos é o mais importante, substâncias simples de carbono são representadas por Cn.
O átomo de carbono e suas propriedades são vastamente estudadas na química orgânica. Suas especificidades são muito trabalhadas nas funções orgânicas e na geometria molecular.
Quais os principais alótropos do enxofre?
Os alótropos do enxofre são tanto do tipo de alotropia por quantidade de átomos presentes na molécula quanto devido a organização espacial dos átomos. As variações desses alótropos são representadas pelas fórmulas S2, S4, S6, S8.
As formas principais dos alótropos do enxofre estão relacionadas com a substância S8.Nesse caso, como possuem a mesma fórmula molecular, o arranjo do retículo cristalino confere compostos diferentes: o enxofre rômbico e o enxofre monoclínico.
Quais os principais alótropos do fósforo?
Os principais alótropos do fósforo são conhecidos como fósforo branco e fósforo vermelho. Nesse caso, os alótropos também são formados devido à atomicidade da molécula.
As moléculas de fósforo branco são representadas por P4, ou seja, quatro átomos de fósforo formando uma estrutura tetraédrica. Já no caso do fósforo vermelho, sua fórmula é Pn pois acredita-se que seja um poliedro formado da união de vários P4.
Exercícios sobre Alotropia:
Questão 1- (UESPI) O elemento químico fósforo pode ser encontrado na forma de duas substâncias simples: o fósforo branco, que é usado na produção de bombas de fumaça e cuja inalação provoca necrose dos ossos, e o fósforo vermelho, que é utilizado na fabricação de fósforo de segurança e se encontra na tarja da caixa e não no palito. Sobre o fósforo, indique a alternativa correta:
a) Essas duas formas de apresentação do fósforo são chamadas de alotrópicas.
b) Essas duas formas de apresentação do fósforo são chamadas de isotérmicas.
c) A diferença entre as duas formas de fósforo reside somente no estado físico.
d) O fósforo se apresenta na natureza em duas formas, chamadas de isobáricas.
e) Essas duas formas de apresentação do fósforo são chamadas de isotópicas.
Questão 2- (UFAL) Alotropia é um fenômeno relacionado com:
a) substâncias simples.
b) substâncias iônicas.
c) compostos binários.
d) elementos químicos metálicos.
e) substâncias orgânicas oxigenadas.
Questão 3- (Uncisal-AL) Alotropia é a propriedade pela qual um mesmo elemento químico pode formar duas ou mais substâncias simples diferentes, que são denominadas variedades alotrópicas do elemento. Os elementos que apresentam variedade alotrópica devido à atomicidade são, apenas,
a) grafite, diamante e fulereno; oxigênio e ozônio; fósforo vermelho e fósforo branco.
b) oxigênio e ozônio; fósforo vermelho e fósforo branco.
c) grafite, diamante e fulereno; enxofre rômbico e monoclínico.
d) fósforo vermelho e fósforo branco.
e) oxigênio e ozônio.
Questão 4- (UDESC 2009) O carbono é um dos elementos de maior aplicação em nanotecnologia. Em diferentes estruturas moleculares e cristalinas, ele apresenta uma vasta gama de propriedades mecânicas e eletrônicas distintas, dependendo da sua forma alotrópica. Por exemplo, os nanotubos de carbono podem ser ótimos condutores de eletricidade, enquanto o diamante possui condutividade muito baixa. Essas diferenças estão relacionadas com a hibridização do átomo de carbono nos diferentes alótropos. Com relação aos alótropos de carbono, é incorreto afirmar:
a) Os nanotubos de carbono são formados por ligações entre carbonos sp2 similares àquelas da grafite.
b) O diamante, em que o carbono tem hibridização sp3, é o mineral mais duro que se conhece, o que o torna um excelente abrasivo para aplicações industriais.
c) A grafite, que apresenta carbono com hibridização sp, não conduz eletricidade.
d) O termo carbono amorfo é usado para designar formas de carbono, como a fuligem e o carvão, que não apresentam estrutura cristalina.
e) A grafite, que apresenta carbono com hibridização sp2, pode conduzir eletricidade devido à deslocalização de elétrons de ligações (π) acima e abaixo dos planos de átomos de carbono.
Questão 5- (EsPCEx-SP) O fenômeno da alotropia só existe em substâncias simples. Por isso, quando os átomos de diferentes variedades alotrópicas de um mesmo elemento (como enxofre rômbico e enxofre monoclínico) se combinam com quantidades idênticas do gás oxigênio, para formar compostos, originam moléculas:
a) iguais de substâncias compostas.
b) diferentes de substâncias compostas.
c) iguais de substâncias simples.
d) diferentes de substâncias simples.
e) diferentes de substâncias simples e/ou compostas.
- Muito bem! Você chegou à metade dos exercícios sobre Alotropia. Continue fazendo o restante.
Questão 6- (Enem PPL) A grafita é uma variedade alotrópica do carbono. Trata-se de um sólido preto, macio e escorregadio, que apresenta brilho característico e boa condutibilidade elétrica. Considerando essas propriedades, a grafita tem potência de aplicabilidade em:
a) Lubrificantes, condutores de eletricidade e cátodos de baterias alcalinas.
b) Ferramentas para riscar ou cortar materiais, lubrificantes e condutores de eletricidade.
c) Ferramentas para amolar ou polir materiais, brocas odontológicas e condutores de eletricidade.
d) Lubrificantes, brocas odontológicas, condutores de eletricidade, captadores de radicais livres e cátodo de baterias alcalinas.
e) Ferramentas para riscar ou cortar materiais, nanoestruturas capazes de transportar drogas com efeito radioterápico.
Questão 7- (Upe) Diamante e grafite são sólidos covalentes, formados por um único tipo de elemento químico, o carbono, embora apresentem propriedades distintas. Por exemplo, o diamante é duro, não é condutor elétrico, enquanto a grafite é mole, apresenta condutividade elétrica, sendo, por isso, utilizada em fornos elétricos. As diferentes propriedades evidenciadas nesses sólidos devem-se ao fato de
a) a ligação química ser mais forte no grafite.
b) o grafite apresentar moléculas mais organizadas.
c) o grafite possuir estrutura química diferente do diamante.
d) o grafite se apresentar na natureza constituído de moléculas discretas.
e) a quantidade de átomos em 1 mol das variedades alotrópicas do carbono ser diferente.
Questão 8- (CFTMG) “No Brasil, o câncer mais frequente é o de pele, sendo que o seu maior agente etiológico é a radiação ultravioleta (UV) proveniente do sol. Em decorrência da destruição da camada de ozônio, os raios UV têm aumentado progressivamente sua incidência sobre a terra.” (Texto adaptado no INCA, 2009)
Em relação ao ozônio, afirma-se, corretamente, que é
a) alótropo do O2, por ser formado pelo mesmo elemento químico.
b) isóbaro do monóxido de enxofre porque possuem a mesma massa.
c) isótopo do gás oxigênio, pois ambos têm o mesmo número atômico.
d) substância pura composta, uma vez que se constitui de 3 átomos de oxigênio.
Questão 9- (FEI) Uma das preocupações com a qualidade de vida do nosso Planeta é a diminuição da camada de ozônio, substância que filtra os raios ultravioletas do Sol, que são nocivos à nossa saúde. Assinale a única alternativa FALSA referente ao ozônio:
a) é uma molécula triatômica
b) é uma forma alotrópica do gás oxigênio
c) é uma substância molecular
d) é um isótopo do elemento oxigênio
e) possui ligações covalentes
Questão 10- (UFRGS) Considere as seguintes situações químicas. 1. Nanotubos de carbono são organizados na forma de tubos de dimensão nanométrica. No fulereno, a estrutura assemelha-se a uma “bola de futebol”, e o grafeno apresenta uma estrutura planar. Todos eles são constituídos exclusivamente por carbono, mas as diferenças nas suas estruturas propiciam aplicações tecnológicas diferentes. 2. O urânio encontrado na natureza é uma forma combinada, em que a espécie mais abundante é o urânio-238, o qual não é adequado para ser usado como combustível nas usinas nucleares. Assim, para um melhor aproveitamento, o urânio é submetido a um processo de enriquecimento, que consiste em aumentar o teor de urânio-235, o qual possui alto poder de fissão. As espécies químicas citadas nas situações 1 e 2 são, respectivamente, exemplos de
a) alótropos e isótopos.
b) enantiômeros e isóbaros.
c) isômeros e antípodas.
d) isomorfos e alótropos.
e) isótopos e isômeros.
- Parabéns, você fez todos os exercícios sobre Alotropia. Confira agora o Gabarito:
Gabarito dos exercícios sobre Alotropia
Exercício resolvido da questão 1 –
Alternativa correta: letra a) Essas duas formas de apresentação do fósforo são chamadas de alotrópicas.
Exercício resolvido da questão 2 –
alternativa correta: letra a) substâncias simples.
Exercício resolvido da questão 3 – e) oxigênio e ozônio.
Alternativa correta: letra a) substâncias simples.
Exercício resolvido da questão 4 –
Alternativa correta: letra c) A grafite, que apresenta carbono com hibridização sp, não conduz eletricidade.
Exercício resolvido da questão 5 –
Alternativa correta: letra a) iguais de substâncias compostas.
Exercício resolvido da questão 6 –
Alternativa correta: letra a) Lubrificantes, condutores de eletricidade e cátodos de baterias alcalinas.
Exercício resolvido da questão 7 –
Alternativa correta: letra c) o grafite possuir estrutura química diferente do diamante.
Exercício resolvido da questão 8 –
Alternativa correta: letra a) alótropo do O2, por ser formado pelo mesmo elemento químico.
Exercício resolvido da questão 9 –
Alternativa correta: letra d) é um isótopo do elemento oxigênio
Exercício resolvido da questão 10 –
Alternativa correta: letra a) alótropos e isótopos.
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Ver comentários (2)
a resposta da 3° questão está correta?
Sim, Maria Cecília. Apenas o oxigênio e o ozônio possuem diferença quanto a atomicidade, as demais é quanto a estrutura cristalina.