ciências da natureza e suas tecnologias - química ensino médio, 1ª série organização da...

Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química

Ensino Médio, 1ª Série

Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos

Química, 1ª SérieOrganização da tabela periódica: Famílias ou grupos

Pense um pouco...Um pequeno abalo sísmico bagunçou todos os botões do armarinho do seu tio. Você ficou encarregado de reorganizá-los sem ter visto a organização anterior e sem a supervisão de seu tio. O que fazer?Imagine a mesma situação numa loja de parafusos.

Agora imagine, se você recebe a missão de classificar as rosas de um roseiral enorme.

Imagens: (a) botões / OhWeh / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic(b) Parafusos / Brianiac / Domínio Público(c) Rosas/ Aruna / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported


O que você pensou???

Certamente pensou em alguns critérios para a classificação como: tamanho, modelo, cor, material, marca para os botões e parafusos.No caso das rosas deve ter pensado em cor, cheiro, modelo da pétala, etc.

Problema como este cultivou a curiosidade de muitos cientistas, a fim de classificar os elementos químicos. Que critérios adotar para a classificação desses elementos? Foram várias tentativas até se chegar a uma ideia que é aceita a alguns séculos.


Algumas tentativas de classificar os elementos químicos

• 1829 - Tríades de Dobereiner

• 1862 - Parafuso Telúrico de De Chancourtois

• 1864 - Lei das Oitavas de Newlands

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1829 - Tríades Döbereiner• A primeira tentativa de classificação deve-se ao alemão

Johann Wolfgang Döbereiner, em 1829. Döbereiner observou que em grupos de três elementos com propriedades químicas muito semelhantes, o peso atômico do elementos médio era aproximadamente igual à média aritmética dos pesos atômicos dos elementos externos (1).

Essa classificação foi abandonada quando se constatou a formação de grupos de quatro elementos com características semelhantes, como por exemplo, flúor, cloro, bromo e iodo.

Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido.

http://www.conteudoglobal.com/cultura/tabela_periodica/index.asp?action=classificacoes_periodicas_elementos_antigas&nome=Classifica%E7%F5es+Peri%F3dicas+dos+Elementos+Antigas


1862 - Parafuso Telúrico de De ChancourtoisO geólogo francês A. E. Beguyer de Chancourtois tentou uma classificação dos elementos mais elaborada, baseada no peso atômico do oxigênio, já estabelecido na época como 16. Para tanto, tomou um cilindro, dividindo-o em 16 segmentos iguais. Traçou uma hélice na superfície do cilindro, de modo que formasse um ângulo de 45° com o seu eixo. Sobre ela dispôs os elementos em ordem crescente de pesos atômicos, que foram tomados como ordenadas sobre várias geratrizes. A hélice atravessava as geratrizes a distâncias cujos valores eram múltiplos de 16 e os elementos onde os pesos atômicos diferiam em 16 unidades, caíam na mesma geratriz. O grupo de elementos de cada geratriz possuía propriedades químicas semelhantes (2).

O trabalho de Chancourtois permaneceu ignorado, pelas arbitrariedades e a não inclusão de diversos elementos e acabou sendo superado pelos que se seguiram.



1864 - Lei das Oitavas de NewlandsNewlands ordenou os elementos em colunas e em ordem crescente de pesos atômicos. Formada a primeira coluna com sete elementos, o oitavo apresentava propriedades físicas e químicas semelhantes ao primeiro. Por isso, começava-se uma nova coluna. Como a cada oito elementos repetiam-se as semelhanças físicas e químicas, Newlands iniciava colunas a cada oito elementos (3).

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Mendeleev e MeyerDimitri MendeleevFoi um químico russo muito famoso. É considerado pela comunidade científica um dos maiores gênios da química. Mendeleev nasceu em Tobolsk, na Sibéria, em 1834. Doutorou-se na Universidade de São Petersburgo, onde começou a lecionar em 1866 (4).

Lothar MeyerQuímico e médico alemão, nasceu a 19 de agosto de 1830, em Varel, na Alemanha, e faleceu a 12 de abril de 1895, em Tubinga.Estudou em Zurique, na Suíça, e em várias universidades alemãs. Foi professor de química na Karlsruhe Polytechnic e na Universidade de Tubinga, onde lecionou até ao final da sua vida (5).

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http://www.cdcc.usp.br/quimica/galeria/mendeleev.html

http://www.infopedia.pt/$lothar-meyer


A Classificação de Mendeleev e a de Lothar MeyerA base das modernas classificações periódicas surgiu em 1869, com dois trabalhos independentes, mas bastante semelhantes, desenvolvidos pelo russo Dimitri Ivanovich Mendeleev e pelo alemão Lothar Meyer.

Ambos dispuseram os elementos em colunas (verticais), em ordem crescente de pesos atômicos, de modo que os elementos situados em uma mesma horizontal apresentassem propriedades semelhantes. Quando necessário, deixaram espaços vazios, de tal forma que as linhas só contivessem elementos de propriedades químicas semelhantes.

Embora o critério de construção das duas tabelas fosse o mesmo (ordem crescente dos pesos atômicos), Meyer baseou-se principalmente nas propriedades físicas dos elementos, e Mendeleev, nas propriedades químicas (6).



Em que pese o mérito de Lothar Meyer, o trabalho desenvolvido por Mendeleev acabou impressionando muito mais não só pela divulgação anterior, mas principalmente pela segurança e coragem do genial cientista russo. Além disso, Mendeleev consegui prever o surgimento de novos elementos.

Imagem: Tabela Periodica de Mendeleev (1871) / Den fjättrade ankan / Domínio Público


1913 - Henry Moseley Lei Periódica"As propriedades físicas e químicas dos elementos são funções periódicas de seus números atômicos". Na tabela, os elementos estão arranjados horizontalmente, em sequência numérica, de acordo com seus números atômicos, resultando o aparecimento de sete linhas horizontais (ou períodos) (7).

Moseley usou de número atômico de cada átomo. Quando os átomos foram ordenados por ordem crescente do seu número atômico, os problemas existentes na tabela de Mendeleiev desapareceram.

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http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/entendendo-a-tabela-periodica/entendendo-a-tabela-periodica.php


Elementos QuímicosOs elementos químicos são representados por letras maiúsculas se tiver a segunda será minúscula. Uns tem seus nomes de origem latina outros em homenagens a grandes cientistas

Português Latim Símbolo

Chumbo Plumbum Pb

Potássio Kalium K

Nome Homenagem Símbolo

Cúrio Marie Curie Cm

Seabórgio Glenn Seaborg Sg

Mendelévio Dimitri Mendeleev Md


Glenn Seaborg

• A última maior troca na tabela periódica, resultou do trabalho de Glenn Seaborg na década de 50.

• A partir da descoberta do plutónio em 1940, Seaborg descobriu todos os elementos transurânicos (do número atómico 94 até ao 102).

• Reconfigurou a tabela periódica colocando a série dos actinídeos abaixo da série dos lantanídeos (8).

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http://www.explicatorium.com/evolucao-tabela.php


Períodos ou SériesSão as filas horizontais da tabela periódica.

São em número de 7 e indicam o número de níveis ou camadas preenchidas com elétrons.

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*Lantanídeos

**Actinídeos


Famílias ou GruposSão as colunas verticais da Tabela Periódica.Em um Grupo ou Família encontram-se elementos com propriedades químicas semelhantes. Para os Elementos Representativos, o nº do Grupo representa o nº de elétrons da última camada (camada de valência).

Grupos

*Lantanídeos

**Actinídeos

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1

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3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13 14 15

18

16 17


1

2 13 14 15 16 17

18

Metais Alcalinos

Alcalinos - TERROSO

S Metais

GRU

PO D

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RO

GRU

PO D

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PO D

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ÊNIO

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GASES N

OBRES

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

ELEMENTOS

DE

TRANSIÇÃO

ELEMENTOS REPRESENTATIVOS

Famílias ou grupos


Metais- Eletropositivos

- Sólidos; exceto o Hg (25°C, 1atm);- Brilho característico;

- Dúcteis (fios);- Maleáveis (lâminas);- São bons condutores de calor e eletricidade.


- Eletronegativos;- Quebradiços;- Opacos;- Formam Compostos Covalentes (moleculares);- São Péssimos Condutores de Calor e Eletricidade (exceção para o Carbono).

Ametais


Propriedades Periódicas


B C N O F Cl Br I

H

Fr

EletronegatividadeÉ a capacidade que um átomo tem de atrair elétrons (ametais).

Varia da esquerda para a direita e de baixo para cima, esta propriedade nos gases nobres é tão baixa que é desconsiderada.


FH

LiNaKRbCsFr

Eletropositividade ou Caráter Metálico

É a capacidade que um átomo tem de perder elétrons (metais).

Varia da direita para a esquerda e de cima para baixo e também é desconsiderada nos gases nobres.


He Ne Ar Kr Xe Rn

H

Fr

Potencial de IonizaçãoÉ a energia necessária para arrancar um elétron de um átomo, no estado gasoso, transformando-o em um íon gasoso. Varia como a eletronegatividade e inclui os gases nobres. A segunda ionização requer maior energia que a primeira e, assim, sucessivamente (9).

http://pt.scribd.com/doc/35803357/TABELA-PERIODICA-PPT


HeHLiNaKRbCsFr

Raio AtômicoÉ a distância que vai do núcleo do átomo até o seu elétron mais externo. Inclui os gases nobres.


H

Fr

EletroafinidadeÉ a energia liberada quando um átomo recebe um elétron

(Afinidade Eletrônica). Varia como o Potencial de Ionização. Não inclui os Gases Nobres.


É a razão entre a massa e o volume do elemento. Varia das extremidades para o centro e de cima para baixo.

Densidade

Os Ir


He Ne Ar Kr Xe Rn

H

B C N O F Cl Br I

LiNaKRbCsFr

Resumo das propriedadesEletronegatividade; Potencial de ionização; Eletroafinidade.

Eletropositividade; Raio atômico


Grupo

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Encontre uma relação entre a posição de um elemento na classificação periódica e a configuração eletrônica do seu elétron mais energético.

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Agora é sua vez - 1• Julgue os itens a seguir (PUC-SP adaptado):• I- Em um mesmo período, os elementos

apresentam o mesmo número de níveis;• II- Os elementos da coluna 2 apresentam, na

última camada, a configuração ns2;• III- Quando o subnível mais energético é tipo s

ou p, o elemento é de transição;• IV- Em um mesmo grupo, os elementos

apresentam o mesmo número de camadas. •

V

V

F

F


Considere um elemento R, cujo subnível mais energético é o 4p3 . Qual o período e família da tabela periódica esse elemento está localizado?

Agora é sua vez - 2

4p³4º Período Família 15 ou Grupo do

Nitrogênio


Considere que um anel, um pneu e uma roda gigante representem átomos que ocupam um mesmo período da tabela periódica. Qual a ordem crescente de seus números atômicos?• Quanto maior o número atômico menor será o raio

atômico. Portanto...

Agora é sua vez - 3

roda gigante < pneu < anel


Sejam dados 5 elementos A, B, C, D e E de números atômicos consecutivos, localizados em um mesmo período da tabela periódica. Qual deles apresenta a maior energia de ionização?• A energia de ativação aumenta com o aumento do

número atômico. Portanto...

Agora é sua vez – 4 (UFMG adaptado)

E


Agora é sua vez - 5• Julgue os itens a seguir:• I- Nos metais alcalinos, o raio atômico

aumenta com o aumento do número atômico;• II- A afinidade eletrônica do 35Br é maior do

que o 56Ba e menor do que o 9F.• III- Os elementos da família 2 possuem menor

energia de ionização do que os da família 17.

V

V

V

Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso

2a Botões / OhWeh / Creative Commons

Attribution-Share Alike 2.5 Generichttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kn%C3%B6pfe_2010-01-18-001.jpg

15/03/2012

2b Parafusos / Brianiac / Domínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Screws.jpg

15/03/2012

2c Rosas / Aruna / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RoseGarden.JPG

15/03/2012

4a Carl August Schwerdgeburth, 1785-1878, e Fritz Ries, 1826-1857 / PD-US Domínio Público

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Johann_Wolfgang_D%C3%B6bereiner.jpg

15/03/2012

4b Meithal / PD-US Domínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alexandre-Emile_B%C3%A9guyer_de_Chancourtois.jpg

15/03/2012

4c DALIBRI / Comínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:John_Alexander_Reina_Newlands.jpg

15/03/2012

5 SEE-PE, redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido.

Acervo SEE-PE. 29/03/2012

7 Dynisa / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Newland%27s_Octaves.jpg

15/03/2012

8a Dimitri Mendeleev / Sergey Levicky / Domínio Público

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:1861._%D0%9F%D0%BE%D1%80%D1%82%D1%80%D0%B5%D1%82_%D0%94.%D0%98._%D0%9C%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B5%D0%B2%D0%B0.jpg

15/03/2012

8b Lothar Meyer / Kelson / Domínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lothar_meyer.jpg

15/03/2012

Tabela de Imagens

Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso

10 Tabela Periodica de Mendeleev (1871) / Den

fjättrade ankan / Domínio Públicohttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mendelejevs_periodiska_system_1871.png

15/03/2012

11 霧木諒二 / Domínio Público http://en.wikipedia.org/wiki/File:Henry_Moseley.jpg

15/03/2012

13 Atomic Energy Commission (1946 - 01/19/1975) / Domínio Público

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Glenn_Seaborg_1964.png

15/03/2012

14, 15 e 27

Armtuk / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/Periodic_Table_of_Elements

29/03/2012

28 SEE-PE. Acervo SEE-PE. 29/03/2012

Tabela de Imagens

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