Aula II - Tabela Periódica

Aula II - Tabela Periódica
Tutora: Marcia Mattos Pintos
Rio Grande, 16 agosto de 2014.
Revisão
Átomo: Unidade fundamental da matéria;
Partes do átomo: núcleo e eletrosfera.
Carga Elétrica das partículas que compõem o átomo:
• Prótons (+)
Núcleo
• Nêutrons (o)
Eletrosfera
• Elétrons (-)
+
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Revisão
Núcleo do átomo
• Região central
• Ocupada pelos prótons e nêutrons.
• Concentra a carga positiva
• Concentra a massa considerável do átomo.
• Massa Relativa do próton = 1
• Massa Relativa do Nêutron= 1
• Massa Relativa elétron = 1/1840
A = P + N (Número de Massa)
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Revisão
A eletrosfera do átomo
• Região ocupada pelos elétrons;
• localizada em torno do núcleo;
• Organizada em até 7 camadas (ou níveis)
TABELA I - Número máximo de elétrons por camada.
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Revisão
Camada de Valência
• Última Camada = Camada de Valência
• Camada mais externa, ocupada pelos elétrons de valência.
• A camada de valência de um átomo terá no máximo 2 ou 8
elétrons.
• Camada em que ocorre a perda ou ganho de elétrons com a
formação dos íons.
• Camada em ocorre as ligações entre os átomos formando as
moléculas.
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Número Atômico (Z)
• É o Número de prótons do átomo.
• Quando tratar-se de um átomo, e não de um
íon, o número de prótons do núcleo é igual ao
número de elétrons da eletrosfera.
• Assim:
Z=p=e
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Revisão
Diferença entre:
• Átomo: Al, Fe, H, Mn, etc.
• Elemento Químico: Conjunto de átomos que apresentam mesmo número
atômico (Z).
Ex. AgZ107 AgZ109
• Íon
átomos que ganharam ou perderam elétrons em sua camada de valência
formando os cátions e ânions.
• Cátion = íon positivo
Íon Simples (Cl- , Fe+3 , Br-1 )
• Ânion = íon negativo
Íon Composto (H3O)+1 , (NH4)+, (HSO4)-1
•
•
•
•
Molécula: átomos agrupados por meio de ligações químicas
CH4
NH3
H2SO4
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Tabela Periódica
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Tabela Periódica
• Tabela que organiza os Elementos Químicos de acordo com
características que se repetem periodicamente.
Histórico do Desenvolvimento da Tabela
• Organização em Famílias e Períodos – contribuição de
Mendeleev (1869);
• Organização em Ordem Crescente de Número Atômico contribuição de Moseley (1913).
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Classificação dos Elementos Químicos
•
•
•
•
•
Metais
Não Metais
Semi-metais
Gases Nobres
Hidrogênio
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Metais
• Bons condutores de calor e eletricidade;
• Brilho metálico;
• Sólidos à temperatura ambiente.
Metais de transição
Metais Alcalinos e Alcalinos Terrosos
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Não Metais
Características contrárias ao metais:
• Opacos (sem brilho);
• Maus condutores de calor e eletricidade;
• A temperatura ambiente podem ser sólidos, líquidos ou
gasosos. C, N, O,F, P, S,Cl, Se, Br, I, At
Não Metais
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Semi-metais
São sete (7) elementos que apresentam
características intermediárias entre metais e não
metais.
B, Si, Ge, As, Te, Po
Semi- metais
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Gases Nobres
• São os 6 elementos da Tabela Periódica que possuem a
camada de valência completa
• Possuem 2 ou 8 elétrons na última camada.
He, Ne, Ar Cr, Xe, Rn
Gases Nobres
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Hidrogênio
• É um elemento atípico. O mais simples da tabela Periódica
(possui 1 elétron, 1 próton, apenas 1 camada).
• Não apresenta características comuns em relação as outras famílias.
Assim, não se enquadra em nenhuma delas.
• Por esta razão classifica-se separadamente.
• Dependendo da publicação da Tabela Periódica pode estar situado
a direita ou a esquerda desta. Mas o mais comum é estar situado
no topo na família 1A.
H
H
Ou
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Organização da Tabela Periódica
(Famílias e Períodos)
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1. Períodos ( Séries)
• Os períodos são as linhas horizontais da tabela periódica.
• Estão relacionadas as 7 camadas do átomo. Logo, são 7 períodos.
• O período em que se encontra um elemento na tabela
corresponde a sua última camada eletrônica (a que contém os
seus elétrons de valência).
Camada Período
K
1
L
2
M
3
N
4
O
5
P
6
Q
7
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Exemplo
4 camadas
40 período (série 4)
2 camadas
20 período (série 2)
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2. Famílias (Grupos)
• São as linhas verticais da Tabela Periódica que podem ser
denominadas Famílias ou Grupos.
• Ambas denominações estão corretas. Logo, cada Família tem seu
Grupo correspondente.
• Atualmente a tabela está organizada em 18 grupos (Famílias) .
Descrição mais antiga (mas ainda utilizada):
Famílias (1A, 2A, ..., 8A ) e Famílias B (1B, 2B, ..., 8B).
Descrição atual (segundo recomendação da *IUPAC):
Utiliza a denominação Grupos (G1, G2, ...G18)
* IUPAC - INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY.
Orgão Internacional que normatiza regras e parâmetros oficiais da Química (nomenclaturas oficiais e aspectos da
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Química Teórica. Universaliza a linguagem química.
Divisão das Famílias
• Elementos Representativos
• Elementos de Transição (Transição Interna e
Transição Externa)
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Divisão das Famílias
Elementos Representativos
São os elementos das Famílias:
1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, 8A
G1, G2, G13, G14, G15,G16, G17, G18.
3A, 4A, 5A, 6A, 7A,
1A 2A
8A
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Nomes Especiais das Famílias de Elementos
Representativos
• Os elementos representativos correspondem aos Grupos: G1, G2, G13,
G14, G15, G16, G17, G18.
• Quando se utiliza a denominação “Família”, estas apresentam nomes
especiais como visto a seguir:
Família
Nome da Família
Grupo
1A
2A
3A
4A
5A
6A
7A
Metais Alcalinos
G1
Metais Alcalinos Terrosos
G2
Família do Boro
G13
Família do Carbono
G14
Família do Nitrogênio
G15
Família dos Calcogênios
G16
Família dos Halogênios
Gases Nobres ou Família Zero
G17
G18
8A
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Divisão das Famílias
Elementos de Transição (Metais)
São os elementos das Famílias:
3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, !B, 2B
G3, G4, G5, G6, G7,G8, G9, G10, G11, G12
G3, G4, G5, G6, G7,G8, G9, G10, G11, G12
Metais
Metais
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OBS:
A família 8B corresponde aos grupos 8,9,10.
Família 8B = G8, G9, G10
8B
G8 G9 G10
Metais
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Elementos de Transição
Elementos Transição Externa
Elementos Transição Interna
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Elementos de Transição
Elementos Transição Externa:
3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, 1B, 2B
Elementos Transição Interna
Série dos Lantanídeos - 60 período - Família 3B (Z= 58 até Z= 71)
Série dos Actinídeos - 70 período - Família 3B (Z= 90 até Z= 103)
Elementos Transição Externa
Elementos Transição Interna
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Exercícios
1. Localize os elementos que se encontram nas posições da
tabela periódica descritas a seguir:
•
•
•
•
Período 2, Grupo 2: Be (Berílio)
Período 5, Família 4A: Sn (Estanho)
4º período, Grupo 18: Kr (Criptônio)
Halogênio do 3º período: Halogênios = Família 7A
Cl (Cloro)
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2. Qual o Número Atômico (Z) do átomo que está no 3º período
da Tabela Periódica e possui 2 elétrons na camada de valência?
Olhando na Tabela Periódica, o elemento de Z= 12 é o Mg (magnésio)
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Propriedades Periódicas
• Aumentam ou diminuem no período a medida que o número
atômico aumenta.
• Repetem periodicamente.
1.
2.
3.
4.
Raio Atômico
Energia de Ionização
Eletronegatividade
Eletroafinidade (Afinidade Eletrônica)
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Raio Atômico (Ra)
• Refere-se ao tamanho do átomo;
• Distância do núcleo a camada de valência;
Formas de Comparação do Raio Atômico dos átomos
Análise vertical:
Quanto maior o período, maior o número de camadas, então
maior é o Raio Atômico.
↑ Período ↑Ra
Análise horizontal:
Quanto maior o número atômico, menor o Raio Atômico.
↓ Z ↑Ra
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Exercícios (com resolução)
Entre os elementos químicos abaixo, qual o maior?
OBS: O maior será o de maior Raio Atômico (Ra)
a) Na, Fr
• Na e Fr estão na mesma família (1A), então, observar o crescimento
vertical do Ra.
1A
Na
↑ Período ↑Ra
Fr
• Olhando a Tabela periódica na vertical, o Na está no terceiro
período e o Fr está no sétimo período.
• Logo Fr é o maior. Tem maior Ra.
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Exercício
b) O, Po
O e Po estão na mesma família (6A), então, observar o crescimento
vertical do Ra.
6A
O
↑ Período ↑Ra
Po
• Olhando a Tabela periódica na vertical, o Oxigênio está no segundo
período e o Po está no sexto período.
• Logo Po é o maior. Tem maior Ra.
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Exercício
c) Cobre, Ouro
Chumbo = Pb
Ouro = Au
•
•
Pb e Au estão em famílias diferentes.
Mas como estão no mesmo período (sexto período), observar o crescimento
horizontal do Ra.
Z = 79
Au
Z = 82
Pb
↓ Z ↑Ra
•
•
•
•
Olhando a Tabela periódica na horizontal, o Pb tem Z = 82, e o Au tem Z = 79.
Logo o de maior Raio Atômico será o de menor número atômico (menor Z).
Quanto mais a direita, maior o Ra.
Logo Au é o maior. Tem maior Ra.
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Energia de Ionização (EI)
• Tendência relativa dos átomos em formar cátions.
• Energia necessária para remover um elétron de um átomo,
formando um cátion.
* Tem sentido de crescimento contrário ao Raio Atômico.
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Eletronegatividade (EN)
• Tendência relativa do átomo em atrair elétrons.
• Tendência do átomo em formar ânions.
• Os mais eletronegativos são os elementos da direita da tabela
periódica.
• Numa mesma família, o elemento mais eletronegativo será o
de menor número atômico.
• Importante propriedade dos não metais.
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Eletroafinidade (EA)
• Refere-se a energia liberada quando um átomo recebe
elétrons formando ânion.
• Importante propriedade dos não metais.
• Exemplo:
Cl0 + 1e- → Cl-1
EA = -384 KJ/ mol
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Raio Atômico
Eletronegatividade
Energia de Ionização
Eletroafinidade
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