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Breve História da Tabela Periódica

Marília Peres e Inês Bruno1

Breve História da Tabela Periódica

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Breve História da Tabela Periódica

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Breve História da Tabela Periódica

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Consulta: http://www.ptable.com/7

PeríodoOs elementos estão colocados horizontalmente, em sequência numérica,

de acordo com seus números atómicos;

Cada período, à excepção do primeiro, começa com um metal e

termina com um gás nobre.

Sete linhas horizontais - PERÍODOSPERÍODOS.

N.º N.º dodo PERÍODO = PERÍODO = valorvalor do do n.ºn.º quântico quântico principalprincipal das das orbitaisorbitais de de valênciavalência.

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→ São formados por linhas verticais;→ Os elementos de cada coluna – grupo - possuem igual número de electrões de valência, responsáveis pela semelhança de propriedades químicas que esses elementos apresentam;

GrupoGrupo

→ Os elementos do mesmo grupo constituem uma “família” .→ O hidrogénio, atendendo às suas características, não pertence a nenhum grupo)

N.º do GRUPO = n.º de electrões de valênciaN.º do GRUPO = n.º de electrões de valênciaExcepções: He e os elementos que pertencem ao 2º e 3º períodos com

orbitais de valência do tipo p → n.º grupo = n.º de electrões de valência + 109

GRUPO 1 ‐METAIS ALCALINOS

→ o sódio e o potássio aparecem com abundância na Natureza; 

→ o lítio, o rubídio  e o césio são mais raros; 

→ configuração electrónica da  camada de valência:

o t o, o ub d o e o cés o são a s a os;

Propriedades Físicas:

◊ sólidos à temperatura ambiente;

◊moles e maleáveis;

nsns11

◊moles e maleáveis;

◊ excelentes condutores do calor e da electricidade.

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GRUPO 1 ‐METAIS ALCALINOS

Propriedades Químicas:◊ não se encontram livres na natureza devido à sua◊ não se encontram livres na natureza devido à sua

extrema reactividade;

◊ Expostos ao ar oxidam‐se rapidamente (só assuperfícies recém‐formadas apresentam brilhometálico);

◊ Têm que se guardar ao abrigo do ar, em petróleo outolueno ou numa atmosfera inerte;

◊ reagem com a água formando hidróxidos – MOH.

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GRUPO 2 GRUPO 2 METAIS ALCALINOMETAIS ALCALINO--TERROSOSTERROSOS

→ configuração electrónica da camada de valência:. nsns22

◊ sólidos à temperatura ambiente;

◊moles e maleáveis mas menos que os elementos do grupo 1;

Propriedades Físicas:

◊ excelentes condutores do calor e da electricidade.

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GRUPO 2 GRUPO 2 METAIS ALCALINOMETAIS ALCALINO--TERROSOSTERROSOS

Propriedades Químicas:Propriedades Químicas:

◊Não se encontram livres na natureza devido à sua extremareactividade (inferior à dos elementos do grupo 1);

◊ Expostos ao ar oxidam‐se rapidamente (só as superfíciesrecém‐formadas apresentam brilho metálico);

◊ reagem com a água formando hidróxidos – M(OH)2 .

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Metais Metais dede Transição Transição (grupo 3 ao 12)

A parte central da tabela periódica, é uma ponte entre os elementosdo bloco ss (grupos 1 e 2) e os elementos do bloco pp (grupos 13 ao18).

Os elementospreenchem o subnível d -"elementos do bloco dd ";;

Todos estes elementos preenchem o subnível f - "elementos do bloco f f “. 14

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MetalóidesMetalóides ou Semiou Semi--MetaisMetais

→ separa os elementos à direita em não‐metálicos, e à esquerda emmetálicos;

→ apresentam propriedades de metais e de não‐metais.

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Grupo 13 Grupo 13 -- Família do BoroFamília do Boro

nsns22 npnp11configuração electrónica 

da camada de valência

G 14G 14 F íli d C bF íli d C b

configuração electrónica 

da camada de valência

Grupo 15 Grupo 15 -- Família do AzotoFamília do Azoto

nsns22 npnp22

Grupo 14 Grupo 14 -- Família do CarbonoFamília do Carbono

configuração electrónica  nsns22 npnp33

Grupo 16 Grupo 16 -- Família do OxigénioFamília do Oxigénio

configuração electrónica 

da camada de valência

g ç

da camada de valência

pp

nsns22 npnp44

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GRUPO 17 GRUPO 17 ‐‐ HALOGÉNEOSHALOGÉNEOS

‐ São designados por halogéneos, nome que significa geradores desais;

fi ã l t ó i d lê i nsns22 npnp55

→ Dotados de grande reactividade química (reagem com os

elementos do grupo 1 formando sais chamados halogenetos;

‐ configuração electrónica de valência: nsns22 npnp55

Propriedades Químicas:

Não existem livres na Natureza (tendem a formar moléculasdiatómicas).

g p g ;

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GRUPO 18 GRUPO 18 ‐‐ GASESGASES RAROSRAROS

→ Existem na atmosfera, como gases não combinados

(os átomos encontram se isolados sem se ligarem uns aos(os átomos encontram‐se isolados, sem se ligarem uns aosoutros);

→ Têm a camada externa totalmente preenchida de electrões, o 

que os torna elementos quimicamente inertes;

→ configuração electrónica de valência: .nsns22 npnp66

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CCAUSASAUSAS DADA VARIAÇÃOVARIAÇÃO PERIÓDICAPERIÓDICA DASDAS PROPRIEDADESPROPRIEDADES DOSDOS

ELEMENTOSELEMENTOS AOAO LONGOLONGO DADA TTABELAABELA PPERIÓDICAERIÓDICA::

Efeito do aumento do número quântico principal (n), das orbitais Efeito do aumento do número quântico principal (n), das orbitais de valência;de valência;

(os electrões de valência são mais energéticos, ficam mais afastados 

do núcleo e menos atraídos por este)

Efeito do aumento da carga nuclearEfeito do aumento da carga nuclear;

(os electrões sofrem um aumento da atracção por parte do núcleo(os electrões sofrem um aumento da atracção por parte do núcleo, 

conduzindo à contracção da nuvem electrónica)

Efeito do aumento do número de electrõesEfeito do aumento do número de electrões;

(há uma maior repulsão entre os electrões conduzindo à expansão da 

nuvem electrónica) 19

AoAo longolongo dodo grupogrupo aumenta o número quânticoprincipal, a carga nuclear e o número de electrões, maso efeitoefeito predominantepredominante é, em geral, oo aumentoaumento dodonúmeronúmero quânticoquântico principalprincipal.

AoAo longolongo dodo períodoperíodo aumenta a carga nuclear e oú õ énúmero de electrões, mas o efeitoefeito predominantepredominante é,

em geral, oo aumentoaumento dada cargacarga nuclearnuclear.

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Elemento metálicoElemento metálico - o raio atómico é metade da distância média entre os dois núcleos de dois átomos metálicos adjacentes.

RAIO RAIO ATÓMICOATÓMICO

Elemento não Elemento não -- metálicometálico - o raio atómico é designado como raio covalente do elemento e é metade da distância média entre os núcleos dos dois átomos ligados por uma ligação covalente.

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Aumenta o número quântico principal

Variação do raio atómico Variação do raio atómico AOAO longo do longo do grupogrupo

Os electrões de valência ocupam níveis de energia p gsucessivamente superiores

Existe um maior afastamento dos electrões de valência ao núcleo

Aumento da nuvem electrónica

O raio atómico O raio atómico aumentaaumenta ao longo do grupo.ao longo do grupo.

Maior tamanho do átomo. 

Aumento da nuvem electrónica

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Os elementos apresentam igual n.º de níveis de energia ocupados

Variação do raio atómico ao longo do Variação do raio atómico ao longo do períodoperíodo

A carga nuclear e o n.º de electrões de valência à did ó iaumenta à medida que aumenta o n.º atómico

As forças de atracção núcleo – electrões de valência são mais intensas

(prevalece o efeito doaumento da carga nuclear)

O raio atómico O raio atómico diminuidiminui ao longo do período.ao longo do período.

Menor tamanho do átomo. 

Contracção da nuvem electrónica

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VVARIAÇÃOARIAÇÃO DODO RAIORAIO ATÓMICOATÓMICO

long

o do

lo

ngo

do

co

co a

um

enta

aum

enta

ao

ao

O raio atómico O raio atómico diminuidiminui ao longo do ao longo do períodoperíodo

O r

aio

atóm

icO

rai

o at

ómic

gru

pogr

upo

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VVARIAÇÃOARIAÇÃO DODO RRAIOAIO AATÓMICOTÓMICO

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RRELAÇÃOELAÇÃO ENTREENTRE OO RAIORAIO ATÓMICOATÓMICO EE IÓNICOIÓNICO

Átomos de determinados elementos tendem a transformar‐se em iões,

positivos ou negativos, de modo a atingirem uma estrutura electrónica

estável.

raioraio atómicoatómico << raioraio dodo aniãoaniãoraioraio atómicoatómico << raioraio dodo aniãoanião

Embora a sua carga nuclear seja a 

mesma, aumenta o n.º de electrões e, 

i l õ l ã / l ã

Se o átomo se transforma num anião, capta electrões.

por isso, as repulsões electrão/electrão

aumentam também, e

consequentemente verifica‐se uma 

expansão da nuvem electrónica.

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raioraio atómicoatómico >> raioraio dodo catiãocatião

Se o átomo se transforma num catião há remoção de electrõesde valência. 

Como o catião tem menos electrões, 

embora a carga nuclear seja a mesma, as

repulsões electrão/electrão diminuem e a 

força que o núcleo exerce sobre eles

aumenta, provocando uma contracção da 

nuvem electrónica.

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RRAIOAIO DEDE ÁTOMOSÁTOMOS EE IIÕESÕES IISOELECTRÓNICOSSOELECTRÓNICOS

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EENERGIANERGIA DEDE IIONIZAÇÃOONIZAÇÃO

É a energia mínima necessária para remover um É a energia mínima necessária para remover um electrão do átomo na fase gasosa e no estadoelectrão do átomo na fase gasosa e no estadoelectrão do átomo na fase gasosa e no estado electrão do átomo na fase gasosa e no estado fundamental.fundamental.

X+ (g)  +  e‐X (g)   +   energia

A remoção do primeiro electrão, que é o mais afastado do 

núcleo, requer uma quantidade de energia denominada por

primeira energia de ionização (I1) e, assim, sucessivamente.

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Os elementos apresentam igual n.º deníveis de energia ocupados

VVARIAÇÃOARIAÇÃO DADA E E DEDE IIONIZAÇÃOONIZAÇÃO AOAO LONGOLONGO DODO PERÍODOPERÍODO

A carga nuclear e o n.º de electrõesde valência aumenta à medida que

aumenta o n.º atómico

(prevalece o efeito doaumento da carga 

nuclear)

Aumenta a força de atracção núcleo –Aumenta a força de atracção núcleoelectrões de valência

Aumenta a energia necessária para arrancar o electrão.

A energia de ionização aumenta ao longo do período. 30

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Aumento do número quântico principal

VVARIAÇÃOARIAÇÃO DADA EENERGIANERGIA DEDE IIONIZAÇÃOONIZAÇÃO AOAO LONGOLONGO DODOGRUPOGRUPO

Os electrões de valência ocupam níveis deOs electrões de valência ocupam níveis de energia sucessivamente superiores

Aumenta a distância dos electrões de valência ao núcleo

Diminui a força de atracção núcleo –

A energia de ionização diminui ao longo do grupo.

electrões de valência

Diminui a energia necessária para arrancar 

o electrão.

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VVARIAÇÃOARIAÇÃO DADA EENERGIANERGIA DEDE IIONIZAÇÃOONIZAÇÃO

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