Questão 3 Fuvest 2020 - 1ª fase
Pesquisadores (...) conseguiram controlar reações químicas de um modo inovador. Usaram feixes de laser para promover um esbarrão entre dois átomos e uni‐los, criando uma molécula. Utilizando pinças ópticas (feixes de laser altamente focados capazes de aprisionar objetos microscópicos), os pesquisadores empurraram um átomo do elemento químico césio (Cs) contra um átomo de sódio (Na) até que colidissem. Um terceiro laser foi lançado sobre ambos, fornecendo energia extra para criar a molécula NaCs. Na natureza, as moléculas formam‐se a partir da interação de átomos por acaso. Por suas características químicas, césio e sódio jamais originariam uma molécula espontaneamente. (...)
Molécula criada em laboratório. Disponível em http://revistapesquisa.fapesp.br/. Adaptado.
Com base nas informações do texto e em seus conhecimentos, é correto afirmar que
| a) |
o Cs é um elemento químico radioativo e, devido a essa característica química, a molécula de NaCs não se formaria sem esse modo inovador (L.2), que estabiliza o decaimento. |
| b) |
o raio atômico do Na é maior que o do Cs, portanto, a sua energia de ionização também é maior. O esbarrão (L.3) entre os átomos retira um elétron do Na, permitindo a ligação. |
| c) |
o terceiro laser (L.8) usado no experimento serviu para retirar um nêutron do Cs, tornando‐o um cátion e possibilitando a reação com o Na. |
| d) |
na natureza, com esses elementos se esbarrando por acaso (L.10‐11), a tendência seria formar CsNa, e não NaCs, justificando o caráter inovador do experimento. |
| e) |
o Cs e o Na não formariam uma molécula espontaneamente (L.11‐12), uma vez que ambos têm grande tendência a formarem cátions e ligações iônicas. |
a) Incorreta. O césio (Cs) possui isótopos que podem ser radioativos (césio-137) ou não (césio-133). A molécula de NaCs não se formaria, pois esses dois elementos são metais e não conseguiriam se ligar por compartilhamento de elétrons (ligação covalente) para formar moléculas.
b) Incorreta. O raio atômico do Na é menor que o do Cs uma vez que ambos estão na mesma família da Tabela Periódica, o Na está localizado no 3o período tendo 3 camadas com elétrons, enquanto o Cs está no 6o período com 6 camadas eletrônicas. Assim, a energia de ionização do Na é maior que a do Cs, tornando a retirada de elétrons do Na mais difícil.
c) Incorreta. A retirada de nêutrons seria um fenômeno nuclear e não formaria íons. Para formar um cátion seria necessária a retirada de um elétron.
d) Incorreta. Na natureza, os átomos desses dois elementos não se ligariam formando moléculas ou compostos iônicos, pois trata-se de elementos que tendem a formar cátions, perdendo elétrons, já que apresentam baixas energias de ionização.
e) Correta. Os elementos Na e Cs não se ligam espontaneamente, pois apresentam tendência a perder elétrons (cátions) e por isso formam ligações iônicas.