Disciplina: Química

Profª: Alda e Cristina

30/04/20151

Pré-Vestibular Samora MachelUniversidade Federal do Rio de Janeiro

Classificação e propriedades periódicas dos elementos químicos

Mas para que serve a tabela periódica?

Matemática

Química

Tabela

Representação gráfica dos elementos químicos existentes

Organização dos elementos conforme suas características

Informações sobre cada elemento químico

Padronização para facilitar a comunicação (IUPAC)

Periódica

dos

Elementos químicos

modo de organização

propriedades periódicas

disposição dos elementos químicos existentes

TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS

A DESCOBERTA DOS ELEMENTOS

Elementos conhecidos antes de 1650:Ag, As, Au, C, Cu, Fe, Hg, Pb, S, Sb, Sn

Elementos descobertos após o ano 2000:Ununtrio (Uut)Ununquadio (Uuq) Ununpentio (Uup)Ununhexio (Uuh)Ununséptio (Uus)Ununoctio (Uuo)

ORIGEM DOS NOMES DOS ELEMENTOS

Argônio (Ar) – inerte, lento (grego)

Ouro (Au) – dourado (latim)

Bromo (Br) – mau cheiroso, fedido (grego)

Escândio (Sc) – Escandinávia

Germânio (Ge) – Alemanha

Magnésio (Mg) – Grécia

Bóhrio (Bh) – Niels Bohr

Cúrio (Cm) – Marie e Pierre Curie

Einstênio (Es) – Albert Einstein

Características

Local de descoberta

Homenagem a cientistas

Antoine Lavoisier

(1743-1794)

A.B.Chancourtois

( 1820-1886)

J.L.Meyer( 1830-1895)

Henry Moseley

J.W.Döbereiner (1780-1849)

J.A.R.Newlands

(1837-1898)

Dimitri Mendeleyev

(1834-1907)

Glenn Seaborg(1912 – 1999)

TABELA PERIÓDICA AO LONGO DO TEMPO

• Pai da química moderna

• Publicou em 1789 o “Tratado Elementar de Química”

• Organizou uma lista com os 33 elementos que à época eram conhecidos

O PRIMEIRO PASSO PARA A ORGANIZAÇÃO DOS ELEMENTOS

Antoine Laurent Lavoisier

1743-1794

A Lei das Tríades – (1824)

Ca Sr Ba40 137 Sr = 40 + 137

288

Sr 88

Johann Dobereiner

1780-1849

• Organizou os elementos em grupos de 3

• Ordem crescente de massa atômica

• Massa atômica do elemento do meio é aproximadamente a média aritmética dos elementos da ponta

• Primeiro a demonstrar as relações entre os elementos

O Parafuso Telúrico – (1862)Alexandre Chancourtois

• Organização dos elementos em ordem crescente de massa atômica, em torno de um cilindro

• Sua proposta ficou conhecida como “parafuso telúrico” ou “caracol de Chancourtois”

•Devido às irregularidades, a proposta não foi muito bem aceita na época

1820-1886

Lei das oitavas – (1864)John Newlands

• Ordem crescente de massa atômica, em linhas com 7 elementos cada

• O oitavo elemento seria uma espécie de repetição do primeiro, como a oitava nota musical

• Sua proposta chegou a ser ridicularizada

• Inseriu o termo periodicidade (repetição com propriedades semelhantes)

1837-1898

A tabela de Mendeleiev – (1871)Dmitri Mendeleiev

• Pai da tabela periódica (Nobel em 1906)• Organizou 60 elementos químicos em 12 linhas horizontais, em ordem crescente de MASSA ATÔMICA• Elementos de um mesmo grupo eram semelhantes entre si

1834-1907

44Sc , 69Ga e 72Ge

Ausência dos gases nobres

A tabela de Moseley – (1913)Henry Moseley

• Tabela que conhecemos atualmente

•Organização dos elementos em ordem crescente de NÚMERO ATÔMICO

• Organização em períodos e famílias

1887-1915

Seaborg(1951)

Tabela Periódica Atual

•Total de 118 elementos•Organização dos elementos em ordem crescente de NÚMERO ATÔMICO•Organização em 7 períodos e 18 famílias (ou grupos)

http://www.tabelaperiodicacompleta.com/

Estrutura

Período

Família

Exemplos

C = 2º período, família 4AMg = 3º período, família 2AFe = 4º período, família 8B

8B 9B 10B

1

2

3

4

5

6

7

Metais de transição

PERÍODOSPeríodo – cada uma das 7 linhas horizontais (indica o número da camada de valência)

8B 9B 10B

1

2

3

4

5

6

7

2He – 1 camada eletrônica (K) - 1º período16S – 3 camadas eletrônicas (K e L) – 3º período87Fr – 7 camadas eletrônicas (KLMNOPQ) – 7º período

Ao longo do período o número atômico aumenta

6

7

FAMÍLIAS OU GRUPOS

8B 9B 10B

1

2

3

4

5

6

7

7N K = 2 L = 5 5A

17Cl K = 2 L = 8 M = 7 7A

12Mg K = 2 L = 8 M = 2 2A

34Se K = 2 L = 8 M = 18 N = 6 6A

Família ou grupo – cada uma das 18 linhas verticais (indica o número de elétrons de valência)

Elementos de uma mesma família apresentam características semelhantes entre si

8B 9B 10B

1

2

3

4

5

6

7

Famílias com nomes especiaisMetais

alcalinos

Metais Alcalinos Terrosos

Calcogênios

Halogênios

Gases nobres

3A – Família do Boro4A – Família do Carbono5A – Família do Nitrogênio

Famílias A – Elementos representativosFamílias B – Elementos de transição externaLantanídios e actinídios – Elementos de transição interna

Classificação dos elementos quanto ao tipo

externa

Elementos de transição interna

Metais – elementos sólidos, duros, com brilho característico

Ametais – propriedades completamente opostas aos metais

Semimetais – propriedades intermediárias entre os metais e ametais

Classificação dos elementos quanto às propriedades

Classificação dos elementos quanto à distribuição eletrônica

Bloco s – elementos cuja distribuição eletrônica termina no subnível “s”Bloco p – elementos cuja distribuição eletrônica termina no subnível “p”Bloco d – elementos cuja distribuição eletrônica termina no subnível “d”Bloco f – elementos cuja distribuição eletrônica termina no subnível “f”

17Cl

1s2 2s2 2p63s2 3p5

Exemplos

11Na

1s2 2s2 2p63s1

TABELA PERIÓDICA COMPLETA

TABELAS PERIÓDICAS ALTERNATIVAS

A tabela periódica foi a maneira mais prática e didática que os cientistas encontraram paraorganizar os elementos conforme suas semelhanças. Esta organização facilitou bastante o nosso trabalho.

E aí, se não existisse a tabela periódica, teríamos que decorar todos os elementosquímicos, seria um trabalho e tanto, não é?

A idéia da tabela periódica foi tão genial, que se estendeu a outros ramos, logo surgiram tabelas alternativas, nas quais algo qualquer é organizado de acordo com suas características assim como na tabela periódica dos elementos.

APLICAÇÕES DOS ELEMENTOS

PAÍS DE DESCOBRIMENTO DOS ELEMENTOS

MAPA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS

TABELA PERIÓDICA DOS CRAQUES DO FUTEBOL

TABELA PERIÓDICA DO ROCK

VAMOS PRATICAR?Observando a tabela periódica, forneça as seguintes informações sobre os seguintes elementos:

a) Posição na tabela

b) Número atômico e massa atômica

c) Número de elétrons na camada de valência

d) Classifique-o em metal, ametal ou semimetal

e) Classifique-o em representativo ou metal de transição

f) Classifique-o quanto ao bloco (s, p, d ou f)

Ca, F, Fe, La

Ca

a) 4º período, família 2Ab) Z = 20; A= 40c) 2 elétronsd) metale) representativof) bloco s

F

a) 2º período, família 7Ab) Z = 9; A= 19c) 7 elétronsd) ametale) representativof) bloco p

Fe

a) 4º período, família 8Bb) Z = 26; A= 56c) 2 elétronsd) metale) metal de transição externaf) Bloco d

Laa) 6º período, família 3Bb) Z = 57; A= 139c) 2 elétronsd) metale) metal de transição internaf) Bloco f

TABELA PERIÓDICA COMPLETA

PROPRIEDADES PERIÓDICAS E APERIÓDICASDOS ELEMENTOS

Propriedades aperiódicas – propriedades cujos valores variam (aumentam ou diminuem) continuamente com aumento do número atômico e que não se repetem em períodos determinados ou regulares.

n° atômico

Mas

sa a

tôm

ica

A massa atômica é uma propriedade aperiódica, pois sempre aumenta com o aumento do número atômico, independente do período em que o elemento está localizado.

Propriedades periódicas – são aquelas que, à medida que o número atômico aumenta, seus valores variam periodicamente (aumentam ou diminuem seguidamente)

HHe

Li

BeB

CN

OF

Ne

Na

Be

MgAl

SiP

SCl

Ar

K

Ca

Número de elétrons de valência X Número atômico

•RAIO ATÔMICO

•ENERGIA DE IONIZAÇÃO

•AFINIDADE ELETRÔNICA

•ELETRONEGATIVIDADE

Principais propriedades periódicas

RAIO ATÔMICORefere-se ao tamanho do átomo, consiste na distância do núcleo do átomo até a sua camada de valência

Raio

r rr

O valor do raio atômico reflete o tamanho do átomo, desta forma dentre os átomos deC, Si e Ge, o germânio é o maior dos três.

Para comparar o tamanho dos átomos, devemos considerar dois fatores:

1- Número de camadas: quanto maior o número de camadas, maior será o raio atômico

2- Número de prótons: quanto maior o número de prótons, menor será o raio atômico, pois haverá maior atração dos prótons sobre os elétrons, reduzindo o tamanho do átomo

No caso dos íons, vale sempre lembrar que o ânion é sempre maior que seu átomo de origem, já o cátion é sempre menor. O tamanho de um íon é denominado raio iônico.

Ânion > Átomo Neutro > Cátion

Desta forma podemos estabelecer que:

Numa mesma família, o raio atômico aumenta de cima para baixo pois aumenta-se o número de camadas

Num mesmo período (mesmo número de camadas), o raio atômico diminui com o aumento do número atômico

RAIO ATÔMICO

HHLiLiNaNaKKRbRbCsCsFrFr

He

Fr – elemento com maior raio atômico de todosHe – elemento com menor raio atômico de todos

Unidade de medida = picômetro (pm)

Raio atômico dos elementos químicos

ENERGIA DE IONIZAÇÃOÉ a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso

X X (g) (g) + Energia → X+ Energia → X++(g) (g) + e+ e--

Na Na (g) (g) → Na→ Na++(g) (g) + e+ e- - EI = 496 kJ/mol EI = 496 kJ/mol

Raio atômico e energia de ionização são propriedades inversamente proporcionais, ou seja, quanto maior o tamanho do átomo (raio atômico), menor será sua energia de ionização

HeHeNeNeArArKrKrXeXeRnRn

HH

FrFr

ENERGIA DE IONIZAÇÃO

Desta forma podemos estabelecer que:

Numa mesma família, a energia de ionização aumenta de baixo para cima

Num mesmo período, a energia de ionização aumenta da esquerda para a direita, ou seja, à medida que aumenta o número atômico

H – elemento com menor energia de ionização de todos

Os gases nobres (com exceção ao He) são os elementos que apresentam maior energia de ionização, pois são estáveis e não tendem a perder elétrons

Unidade de medida = kJ/mol

AFINIDADE ELETRÔNICAÉ a energia liberada quando um elétron é adicionado a um átomo neutro no estado gasoso

X X (g) (g) + e-+ e- → X→ X--(g) (g) + Energia+ Energia

Quanto menor o tamanho do átomo (raio atômico), mais facilmente ele receberá um elétron, ou seja, maior será sua afinidade eletrônica

A afinidade eletrônica varia de maneira semelhante à energia de ionização

Cl Cl (g) (g) + e+ e- - → Cl→ Cl--(g) (g) AE = - 349 kJ/molAE = - 349 kJ/mol

HH

FrFr

AFINIDADE ELETRÔNICA

Desta forma podemos estabelecer que:

Numa mesma família, a afinidade eletrônica aumenta de baixo para cima

Num mesmo período, a afinidade eletrônica aumenta da esquerda para a direita, ou seja, à medida que aumenta o número atômico

Os gases nobres, como já são estáveis, não tendem a receber elétrons, por issoapresentam afinidade eletrônica nula

Unidade de medida = kJ/molO valor da afinidade eletrônica é sempre negativo, pois trata-se de energia que é liberada

FF

ELETRONEGATIVIDADERefere-se à tendência de um átomo em atrair elétrons para si em uma ligação química

A eletronegatividade tem relação com o raio atômico. Quanto menor o tamanho do átomo (raio atômico), maior será a eletronegatividade

Átomos iguais não há diferença de eletronegatividade

O Flúor “puxa” maisos elétrons pra si

O Flúor é mais eletronegativo

FrFr

ELETRONEGATIVIDADE

Desta forma podemos estabelecer que:

Numa mesma família, a eletronegatividade aumenta de baixo para cima

Num mesmo período, a eletronegatividade aumenta da esquerda para a direita, ou seja, à medida que aumenta o número atômico

F – elemento mais eletronegativo da tabela periódica

Os gases nobres por serem estáveis e não reagirem, apresentam eletronegatividade nula

FF

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