aula 01 propriedades periódicas.ppt

Química InorgânicaQuímica InorgânicaQuímica InorgânicaQuímica Inorgânica

Periodicidade QuímicaPeriodicidade Química

Diagrama de Linus PaulingNíveisK 1L 2M 3N 4O 5P 6Q 7

e-

28

183232188

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p

2 6 10 14Max. de e-

Distribuição Eletrônica - Linus Pauling

Regras e princípios gerais para distribuição dos elétrons no átomo:

1. Cada orbital poderá conter no máximo 2 elétrons

2. O elétron, como qualquer sistema da natureza, tende a ocupar as posições de menor energia.

3. Princípios de Exclusão de Pauling – nenhum átomo pode conter elétrons com números quânticos iguais.

4. Regra de Hund – os orbitais são preenchidos parcialmente com elétrons do mesmo spin depois completados com elétrons de spins contrários.

Orbitais e números quânticos

• Os orbitais podem ser classificados em termos de energia para produzir um diagrama de Aufbau.

Orbitais p

Orbital p

Orbitais d

Carga nuclear efetiva• A carga nuclear efetiva é a carga sofrida por um elétron em um átomo

polieletrônico. É menor que a carga nuclear Z, porque cada elétron externo está parcialmente protegido do núcleo pelos elétrons internos (Blindagem)

Constante de Blindagem• Depende do tipo de orbital: Sef

Elétrons no mesmo nível energético são muito pouco protegidos pelos outros elétrons do mesmo nível, porém são bastante protegidos pelos elétrons que se encontrem em níveis energéticos inferiores.

Elétrons no mesmo nível energético são muito pouco protegidos pelos outros elétrons do mesmo nível, porém são bastante protegidos pelos elétrons que se encontrem em níveis energéticos inferiores.

Raio Atômico: o tamanho do átomoRaio Atômico: o tamanho do átomoRaio Atômico: o tamanho do átomoRaio Atômico: o tamanho do átomo

Raio Atômico: o tamanho do átomoRaio Atômico: o tamanho do átomoRaio Atômico: o tamanho do átomoRaio Atômico: o tamanho do átomo

O efeito protetor ou a capacidade de blindagem dos elétrons seguem a seguinte ordem crescente de acordo com os orbitais ocupados:

Devido a este fato os elementos de transição não possuem decréscimo tão acentuado no raio, pois os elétrons ocupam os subníveis d e f e blindam muito mais.

Nível/Sub (n-1)d

Nível/Sub (n-2)f

Contração discreta do raio

Contração muito discreta do raio.Apenas 0,001nm de um átomo para outro.

Contração lantanóidica.

S p d fS p d f

Raio Atômico: o tamanho do átomoRaio Atômico: o tamanho do átomoRaio Atômico: o tamanho do átomoRaio Atômico: o tamanho do átomo

• Cátions• Ânions

Diminuição do raio

Aumento do raio

Raio IônicoRaio IônicoRaio IônicoRaio Iônico

Quanto menor for o íon, maior será o seu raio iônico hidratado. É formado quando o íon atrai moléculas de água em torno de si.

Molécula de água (polar)Molécula de água (polar)

δδ Representação de uma molécula de água (polar)Representação de uma

molécula de água (polar)

Ra Na > Ra LiRi Na > Ri Li

Rih Na < Rih Li

Raio Iônico HidratadoRaio Iônico HidratadoRaio Iônico HidratadoRaio Iônico Hidratado

Raio Iônico HidratadoRaio Iônico HidratadoRaio Iônico HidratadoRaio Iônico Hidratado

Íons metálicos ligados a molécula de água são ditos hidratados. A energia para esse processo é chamada de calor ou entalpia de hidratação. Para um caso de um solvente genérico, temos a entalpia de solvatação.

É a mínima energia necessária para remover um elétron de um átomo isolado no seu estado fundamental (gasoso).

O processo é um reação de ionização:

Energia de IonizaçãoEnergia de IonizaçãoEnergia de IonizaçãoEnergia de Ionização

Fatores que influenciam: O tamanho do átomo A carga do núcleo Efeito de blindagem O tipo de elétron envolvido (s, p, d ou f)

Energia de IonizaçãoEnergia de IonizaçãoEnergia de IonizaçãoEnergia de Ionização

Variações nas energias de ionização sucessivas

Há um acentuado aumento na energia de ionização quando um elétron mais interno é removido.

Energia de IonizaçãoEnergia de IonizaçãoEnergia de IonizaçãoEnergia de Ionização

Energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso, “captura” um elétron.

Afinidade Eletrônica ou EletroafinidadeAfinidade Eletrônica ou EletroafinidadeAfinidade Eletrônica ou EletroafinidadeAfinidade Eletrônica ou Eletroafinidade

Fatores que influenciam:

O tamanho do átomo A carga nuclear efetiva

Ciclo de Born-HaberCiclo de Born-HaberCiclo de Born-HaberCiclo de Born-Haber

Importância da Energia ReticularImportância da Energia ReticularImportância da Energia ReticularImportância da Energia Reticular

Determinar a afinidade eletrônica através do ciclo de Born-Haber

Uma indicação da solubilidade do cristal

Fornecer informações sobre a natureza da ligação química

Ânodo Cátodo

oxidaçãooxidação reduçãoredução

ponte salina

Superfície porosa

Equação da reação:

1,10 V1,10 V

Zn(s) Zn2+(aq) Cu2+

(aq) Cu(s)Notação simplificada:

Células galvânicas (voltaica)Espontânea

OxidaçãoOxidação ReduçãoRedução

ddp: tendência dos elétrons fluirem do

ânodo para o cátodo

ddp: tendência dos elétrons fluirem do

ânodo para o cátododdp > 0ddp > 0

Células GalvânicasCélulas GalvânicasCélulas GalvânicasCélulas Galvânicas

EletróliseEletróliseEletróliseEletrólise

A substância pura está no estado líquido (fundida) e não existe água no sistema

Eletrólise ÍgneaEletrólise ÍgneaEletrólise ÍgneaEletrólise Ígnea

Deve-se considerar os íons provenientes do soluto e os íons provenientes da ionização da água

Eletrólise em Meio AquosoEletrólise em Meio AquosoEletrólise em Meio AquosoEletrólise em Meio Aquoso

Eletrólise em Meio AquosoEletrólise em Meio AquosoEletrólise em Meio AquosoEletrólise em Meio Aquoso

Eletrólise em Meio AquosoEletrólise em Meio AquosoEletrólise em Meio AquosoEletrólise em Meio Aquoso