1º atividade de quÍmica – 3ºbimestre – 1º em – texto de … · 2020-08-03 ·...

Classificação Periódica dos Elementos Químicos Professora Fernanda – Química e-mail: [email protected]

1

1º ATIVIDADE DE QUÍMICA – 3ºBIMESTRE – 1º EM – TEXTO DE APOIO

A atividade inicia-se com a leitura do texto “Classificação Periódica dos Elementos Químicos”.

Como auxilio podem assistir aos vídeos:

https://www.youtube.com/watch?v=yv5168bi1X4 https://www.youtube.com/watch?v=xa0jJiv-BBc https://www.youtube.com/watch?v=tdWea4zEg5o&list=PL-xwM0e5miEwIQg-zj5DLfoWGkkWYtn9R&index=12&t=0s https://www.youtube.com/watch?v=Y77iMFoId74 https://www.youtube.com/watch?v=ohxjIjRJHfQ https://www.youtube.com/watch?v=scJnpGTZHJM

CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS

1º Ensino Médio E, F , G


2

A classificação periódica dos elementos é, sem dúvida, uma das maiores e mais valiosas generalizações científicas. Concretizada na segunda metade da década de 60 do século 19, desde então muito serviu como guia de pesquisas em Química e, aos poucos, se tornou um valioso instrumento didático no ensino da Química.

Nas primeiras décadas do século XIX foram propostos vários sistemas de classificações dos elementos em grupos, segundo critérios de semelhanças. Aos poucos foi desenvolvido o atual sistema de classificação. Desde a primeira tentativa de Dobereiner de classificar os elementos, a tabela periódica sofreu inúmeras alterações, passando por Chancourtóis, Newlands, Meyer e Mendeleev.

Em 1869 Mendeleev colocou os elementos em ordem crescente de suas massas atômicas e sugerindo que as propriedades dos elementos variam periodicamente, apresentando a lei periódica dos elementos. Além disso, previu a existência de outros ainda não conhecidos na época, que foram descobertos depois como o escândio e o germânio.

A base da classificação periódica atual é a tabela de Mendeleev, com a diferença de que as propriedades dos elementos variam periodicamente com seus números atómicos e não com os pesos atómicos, como era a classificação feita por Mendeleev.

A Tabela Periódica não foi simplesmente inventada, mas foi criada a partir de poucos elementos e da sua investigação, como é o caso do fósforo, o primeiro elemento a ser descoberto. A partir daí, a Tabela Periódica foi sendo cada vez mais aperfeiçoada e completada com elementos que eram descobertos, e comparados aos que já existiam. A palavra classificação contém a ideia de organizar, a partir de um conjunto, grupos que apresentem cartas características comuns. A palavra período , por sua vez, está ligada à ideia de repetição em intervalos regulares. Portanto, a expressão classificação periódica dos elementos químicos indica que, dentre um conjunto de todos os elementos químicos, é possível organizar grupos dentro dos quais certas características comuns se repetem em certos intervalos.

Na tabela periódica, a organização dos elementos é em ordem crescente de número atômico.

A DESCOBERTA DO NÚMERO ATÔMICO (Z)

Em 1913, o cientista britânico Henry Moseley descobriu que o número de prótons no núcleo de um determinado átomo era sempre o mesmo. Quando os átomos foram arranjados de acordo com o aumento do número atômico (nº de prótons), os problemas existentes na tabela de Mendeleyev desapareceram. Devido ao trabalho de Moseley, a tabela periódica moderna está baseada no número atômico dos elementos. AS ÚLTIMAS MODIFICAÇÕES

A última maior troca na tabela periódica resultou do trabalho de Glenn Seaborg, na década de 50. Seaborg descobriu os elementos transurânicos. Reconfigurou a tabela periódica colocando a série dos actinídeos abaixo da série dos lantanídeos.

Em 1951, Seaborg recebeu o Prêmio Nobel em química pelo seu trabalho. O elemento 106 da tabela periódica é chamado seabórgio, em sua homenagem. QUADRO DE INFORMAÇÕES OU LEGENDA

Cada quadro da tabela fornece os dados referentes ao elemento químico: símbolo, massa atômica, número atômico, nome do elemento, elétrons nas camadas (distribuição eletrônica) e se o elemento é radioativo.


3

ESTADOS DE AGREGAÇÃO (SÓLIDO, LÍQUIDO E GASOSO) • Em condições-ambientes, os metais são sólidos, com exceção do metal mercúrio (Hg)

que é líquido. • Em condições ambiente:

o Os não-metais carbono (C), fósforo (P), enxofre (S), selênio (Se) e iodo (I) são sólidos;

o O não-metal bromo (Br) é liquido; o Os não-metais nitrogênio (N), oxigênio (O), flúor (F) e cloro (Cℓ) são gases.

• Em condições ambientes, os semimetais (B, Si, Ge, As, Sb, Te e Po) são todos sólidos. • Gases nobres, raros ou inertes (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn): Em condições ambiente são

todos gases. • Hidrogênio (H): Em condições ambiente o hidrogênio é um gás.

CLASSIFICAÇÕES:

1) Quanto à natureza: Naturais e artificiais; 2) Quanto às características físicas: metal; não-metal (ametal); semimetal, Gases nobres –

raros ou inertes e hidrogênio. 3) Quanto ao elétron de diferenciação: representativo, transição ou transição interna.

1) Quanto à natureza:

• Naturais (cisurânicos): Podem ser encontrados na natureza, sendo o urânio o último elemento químico natural. Possuem número atômico menor ou igual a 92 (exceção: Tc: Z = 43).

• Artificiais (trânsurânicos): Seus números atômicos são maiores que o urânio (92) e obtidos em laboratórios em reações nucleares.


4

2) Quanto às características físicas:

• Metais: Brilham quando polidos, conduzem calor e

eletricidade, possuem alto ponto de fusão e ebulição, são bons condutores de calor e eletricidade, podem ser transformados em fios (dúcteis) e são maleáveis. Em condições-ambientes, os metais são sólidos, com exceção do metal mercúrio que é líquido.

• Não-metais (ametais): Não tem brilho nem conduzem calor e eletricidade e apresentam, geralmente, baixo ponto de fusão (exceção: carbono, com ponto de fusão a 3500 °C) e ebulição. Não podem ser transformados em lâminas, nem em fios. Em condições ambiente:

� Os não-metais carbono, fósforo, enxofre, selênio e iodo são sólidos;

� O não-metal bromo é liquido; � Os não-metais nitrogênio, oxigênio, flúor e cloro são gases.

• Semimetal: Nomenclatura antiga, pois a IUPAC, órgão que regulamenta a nomenclatura em química, não indica esse tipo de nomenclatura, pois não sugere quais elementos devem ser incluídos nessa classificação. Porém, são elementos que combinam propriedades dos metais e dos não-metais, e podem ser chamados de metalóides. São sete elementos: B, Si, Ge, As, Sb, Te e Po.

Algumas dessas propriedades são: � Apresentam um brilho típico semimetálico; � Conduzem eletricidade apenas parcialmente; � Fragmentam-se; � Em condições ambientes, os semimetais são todos sólidos.

Veja que essas características são mesmo intermediárias, pois os metais possuem brilho metálico e os ametais não, os metais são bons condutores de eletricidade e os ametais não são condutores e enquanto os metais são maleáveis, os ametais podem se fragmentar. Esses elementos tendem a ser economicamente importantes, principalmente devido à forma como conduzem parcialmente a corrente elétrica. O mais visado é o silício, muito usado em indústrias de semicondutores e chips de computadores.

• Gases nobres, raros ou inertes: possuem características de não serem reativos (não se combinam com outros elementos). Os elementos químicos do grupo dos gases nobres da Tabela Periódica são aqueles que estão localizados na família 18 ou, conforme notação mais antiga, família 8 A. Essa família também é chamada de grupo zero, porque a reatividade desses elementos em condições ambientes é nula. Portanto, os gases nobres são: hélio (He), neônio (Ne), argônio (Ar), criptônio (Kr), xenônio (Xe) e radônio (Rb). A principal característica química deles é sua grande estabilidade, pois não precisam se ligar a outros elementos químicos para ficarem estáveis. Os gases nobres apresentam as seguintes características:

� Baixos pontos de fusão e ebulição; � Elevada energia de ionização;


5

� Baixa reatividade; � Difundem-se facilmente por meio do vidro e da borracha. � São gases monoatômicos na CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão). Por isso, esses gases são representados apenas pela escrita da sigla deles.

A utilização desses gases monoatômicos pelo ser humano engloba diversos ramos de atividades, a saber:

o Hélio: cilindro utilizado por mergulhadores e em balões e dirigíveis; o Neônio: Utilizado em válvulas estabilizadoras de tensão e anúncios luminosos; o Argônio: Utilizado em atmosferas inertes para realização de fusão de materiais; utilizado também na solda de metais; o Criptônio: Ainda não é utilizado em nenhuma atividade humana importante; o Xenônio: Utilizado em iluminação pública e na produção de flashes eletrônicos; o Radônio: É utilizado para a determinação da idade geológica de algumas rochas.

Eles estão presentes em grande quantidade na atmosfera terrestre. Em condições ambiente são todos gases.

• Hidrogênio: é considerado um caso à parte, devido às propriedades muito especiais. O elemento químico Hidrogênio, cuja sigla é H, está posicionado na família IA ou 1 da Tabela Periódica. Como seu número atômico é 1. O Hidrogênio é o elemento mais abundante do universo e é o elemento básico de toda e qualquer estrela. Cerca de 90% dos átomos presentes no universo são átomos de Hidrogênio. Não é possível encontrá-lo na forma de átomo isolado na natureza. Além de participar da composição de várias substâncias, ele pode ser encontrado na sua fórmula molecular. A forma molecular do Hidrogênio é H2. De forma molecular sempre diatômica, o Hidrogênio é um elemento químico gasoso, inflamável, um gás incolor, inodoro (sem odor) e insípido (sem sabor), não-metálico e insolúvel em água. Nessa forma, sua quantidade no nosso planeta é em torno de apenas 1 ppm. Assim, o hidrogênio não é o elemento mais abundante do planeta Terra (é o décimo mais abundante), mas faz parte de uma das principais substâncias que mantêm a vida da maioria dos organismos vivos: a água (H2O). Em condições ambiente o hidrogênio é um gás.


6

3) Quanto ao elétron de diferenciação: Os elementos são classificados em representativos, de transições e de transição

interna. Essa classificação é apoiada no tipo de subnível existente no nível de valência (o nível mais externo) do elemento químico.

Configuração do nível de

valência Classificação do elemento

químico Posição na tabela

periódica

s ou p Representativo Grupos: 1,2, 13, 14, 15, 16, 17 e 18 ou 1A, 2A, 3A, 4A,

5A, 6A, 7A e 0 (8A). d Transição Grupos: 3 a 12 ou grupo B. f Transição interna Lantanídeos e actinídeos.


7

LOCALIZAÇÃO DOS ELEMENTOS NOS GRUPOS E PERÍODOS A tabela periódica atual é construída de tal modo que as colunas apresentam os

elementos químicos com a mesma configuração eletrônica, chamam-se grupos ou famílias. As linhas horizontais apresentam elementos com o mesmo número de níveis e são chamados períodos. Períodos ou Séries

São as sete linhas horizontais da Tabela Periódica. Nessas linhas os elementos estão arrumados em ordem crescente de número atômico. Reúnem elementos com configurações eletrônicas diferentes, portanto, com propriedades diferentes; e o número do período indica o número de níveis que o elementos possue. Famílias ou Grupos

São as dezoito colunas verticais da Tabela Periódica. Reúnem elementos com configurações eletrônicas semelhantes, portanto, com propriedades semelhantes. As colunas são numeradas de 1 a 18, mas ainda se usa a numeração antiga, com números seguidos das letras A ou B, aparece também o grupo 0, que representa os gases raros. Nos grupos A estão os elementos representativos, em que o número de elétrons do último nível é o número do grupo. Nos grupos B estão os elementos de transição, cuja soma do número de elétrons s e d é o número do grupo.


8

CAMADA DE VALÊNCIA Camada de valência é o termo utilizado para a região mais distante do núcleo do átomo que apresenta elétrons. Descobriu-se que os átomos de uma família apresentavam o mesmo número de elétrons na última camada. A última camada de um átomo foi chamada de camada de valência. Os elétrons dessa camada seriam os elétrons de valência. O período em que o elemento químico está na tabela periódica indica exatamente o número de níveis que seus átomos apresentam e, consequentemente, mostra o número da sua última camada, ou seja, a camada de valência. Use os números dos GRUPOS para determinar a quantidade de elétrons de valência. Pode-se usar o número do grupo de um metal de não-transição para descobrir quantos elétrons de valência tem um átomo daquele elemento. A unidade do número de grupo é o número de elétrons de valência de um átomo desses elementos. Em outras palavras:

• Grupo 1: 1 elétron de valência. • Grupo 2: 2 elétrons de valência. • Grupo 13: 3 elétrons de valência. • Grupo 14: 4 elétrons de valência. • Grupo 15: 5 elétrons de valência. • Grupo 16: 6 elétrons de valência. • Grupo 17: 7 elétrons de valência. • Grupo 18: 8 elétrons de valência (exceto pelo hélio,

que tem 2). Exemplo, como o carbono está no grupo 14, podemos dizer que um átomo de carbono tem quatro elétrons de valência.


9

PRINCIPAIS FAMÍLIAS

IA ou 1 Metais alcalinos: Li Na K Rb Cs Fr

IIA ou 2 Metais alcalino-terrosos: Be Mg Ca Sr Ba Ra

IIIA ou 13 Família do Boro: B Al Ga In Tl

IVA ou 14 Família do carbono: C Si Ge Sn Pb

VA ou 15 Família do nitrogênio: N P As Sb Bi

VIA ou 16 Calcogênios: 0 S Se Te Po

VIIA ou 17 Halogênios: F Cl Br I At

0 ou VIIIA ou 18 Gases nobres: He Ne Ar Kr Xe Rn

• Metais Alcalinos: As características mais importantes dos elementos dessa família são a leveza, a reatividade, moleza e eletropositividade. Os metais reagem rapidamente com a água formando hidróxidos, que são substâncias alcalinas que liberam hidrogênio. No contato com o oxigênio eles produzem óxidos.

• Metais Alcalinos-Terrosos: As principais características desses elementos é que eles são leves, coloridos, moles e sólidos. Quando entram em contato com a água também reagem rapidamente formando hidróxidos. Quando reagem com a família dos Halogênios formam sais iônicos.

• Metais de Transição: São representados na tabela periódica pelo grupo B. Os elementos que fazem parte do grupo dos Lantanídeos e os Actinídeos são considerados


10

metais de transição interna. As propriedades químicas de um elemento vão depender de onde estão localizados os seus elétrons, nos níveis de energia mais externos. Esses metais são duros e possuem um alto ponto de ebulição e fusão. São bom condutores de calor e eletricidade. Podem formar ligas entre si.

• Calcogênios: Seu nome significa 'originário do cobre' e vem do grego 'KHALKOS' (cobre) e 'GENOS' (família de origem nobre). Possuem elementos não-metais e um único elemento radioativo que é o Polônio.

• Halogênio: São elementos capazes de formar sais. São elementos muito oxidantes e reativos com metais e não-metais, gases nobres e outras substâncias. É preciso ter cuidado com os elementos dessa família, pois eles são tóxicos e reativos e podem causar danos aos seres vivos.


11

INFORMAÇÕES NA TABELA PERIÓDICA Como ler as informações sobre os elementos químicos na tabela periódica?

Por exemplo, o elemento fósforo: � Símbolo: P � Nome do elemento: fósforo � Número atômico: 15 � Numero de massa: 30,973 aproximadamente 31 � Elemento Não metal � Localiza-se no terceiro período � Pertence ao grupo 15 � É um elemento representativo � Encontra-se no estado sólido à temperatura ambiente � É um elemento natural


12

1º atividade de quÍmica – 3ºbimestre – 1º em – texto de … · 2020-08-03 ·...

Documents