A equação química não balanceada abaixo apresentada o principal componente dos fogos de artifícios, a pólvora negra, composta por enxofre, salitre e carvão, em cuja combustão ocorre uma reação química que libera muita energia e que, por gerar grande quantidade de gases, é também expansiva e explosiva.
KNO3(s)+S(s)+C(s) K2 S(s)+N2(g)+CO2(g)
Com base nas informações acima e na tabela periódica, incluída no final deste caderno de provas, responda os itens a seguir,
a) No composto K2 S, qual a distribuição eletrônica para o ânion?
b) Considerando-se a lei periódica, é possível prever que o nitrogênio e o oxigênio apresentam propriedades químicas e físicas similares, já que fazem parte de um mesmo período? Justifique a resposta.
c) O KNO3(s) tem as características de um composto iônico ou molecular? Apresenta de ligações covalentes na sua estrutura? O KNO3(s) representa uma substância pura composta ou simples? E o S(s) uma substância pura simples ou composta? Nomeie e classifique o KNO3 ? Justifique as respostas.
d) A dissolução do CO2 em água pura gera uma solução ácida? Justifique a resposta
e) Nomeie e classifique a substância formada no anterior (item d).

Passo 1

O enunciado apresenta a reação de combustão da pólvora negra e faz perguntas sobre estrutura eletrônica, lei periódica, natureza de compostos iônicos e moleculares, classificação de substâncias puras e comportamento ácido do dióxido de carbono em água. Vamos usar: configuração eletrônica de ânions, posição na tabela periódica (períodos e grupos), distinção entre compostos iônicos e moleculares, definição de substância pura simples ou composta, e reações de hidratação de gases ácidos.

Passo 2

Para o item (a), em K2S o ânion é S^2- . O enxofre neutro tem número atômico 16 e ganha 2 elétrons, totalizando 18 elétrons, mesma configuração do argônio. Logo a distribuição eletrônica de S^2- é
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6

Passo 3

No item (b), a lei periódica diz que elementos do mesmo grupo têm propriedades semelhantes, pois têm configuração de valência parecida. Nitrogênio ( N , grupo 15) e oxigênio ( O , grupo 16) estão no mesmo período (linha horizontal), mas em grupos diferentes, portanto têm valências diferentes e propriedades físico-químicas distintas. Assim, não é possível prever semelhança de propriedades apenas por estarem no mesmo período.

Passo 4

No item (c):
  1. KNO3(s) é um composto iônico, pois forma-se por K^+ e íon nitrato NO3^- .
  2. Dentro do íon NO3^- existem ligações covalentes entre N e O.
  3. KNO3(s) é uma substância pura composta, pois tem mais de um elemento químico.
  4. S(s) é uma substância pura simples, pois é formada por átomos de enxofre apenas.
  5. O nome de KNO3 é nitrato de potássio, e classifica-se como sal iônico (um nitrato).

Passo 5

Para os itens (d) e (e):
Quando CO2 se dissolve em água, forma-se ácido carbônico, o que libera prótons e torna a solução ácida:
CO2(aq) + H2O(l) <=ftharpoons H2CO3(aq)
H2CO3(aq) <=ftharpoons H^+(aq) + HCO3^-(aq)
Então a solução fica ácida. A substância formada é o ácido carbônico H2CO3, classificado como um ácido oxiácido diprótico (fraco).

Resposta

a) A configuração eletrônica de S^2- é
1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^6
b) Não. Elementos do mesmo período não necessariamente têm propriedades semelhantes; semelhança decorre de pertencerem ao mesmo grupo na tabela. N está em grupo 15 e O em grupo 16.
c) KNO3 é um composto iônico que contém covalência interna no íon NO3^-. É substância pura composta; S(s) é substância pura simples. Nome: nitrato de potássio, classificado como sal iônico.
d) Sim. CO2 em água gera H2CO3 , que libera H^+ e acidifica a solução.
e) A substância é o ácido carbônico H2CO3, um ácido oxiácido diprótico fraco.

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