pp - tabela periódica dos elementos e propriedades dos materiais

Tabela Peridica dos ElementosPropriedades das substncias

Prof. Daniel Costa CFQ 9 ano

Tabela Peridica dos ElementosExiste uma enorme diversidade de materiais nossa volta. Existe tambm uma muito grande variedade de substncias que constituem esses materiais.

Mas essa grande variedade de substncias feita a partir de um nmero muito mais reduzido de elementos.

Tabela Peridica dos Elementos

Actualmente conhecem-se 118 elementos qumicos. conhecemqumicos.

Ao longo dos tempos o nmero de elementos conhecidos foi aumentando e os cientistas procuravam arrum-los, uma vez que alguns arrumapresentavam propriedades semelhantes. semelhantes.

Comeou assim a organizao dos elementos qumicos numa TABELA PERIDICA, cuja PERIDICA, construo foi sendo completada ao longo dos anos anos

Histria da Tabela Peridica dos Elementos


Antoine Lavoisier (sc. XIX)

Ordenou e sistematizou um conjunto de observaes e hipteses que deu origem qumica cientfica;

Publicou em 1789 o Tratado elementar da qumica; Tratado qumica;

Construiu uma tabela com 32 elementos; elementos;



As trades de J. Dobereiner (por volta de 1830)Organizou os elementos por propriedades semelhantes em grupos de trs Trades; Trades

A massa atmica do elemento central da trade era a mdia das massa atmicas dos outros dois elementos.



O caracol de Chancourtois (1862)

Colocou os elementos qumicos por ordem crescente das suas massas atmicas, numa linha helicoidal que cobria a superfcie lateral de um cilindro, formando como que um caracol; caracol;

Verificou que os elementos qumicos com propriedades semelhantes se situavam sobre a mesma geratriz do cilindro; cilindro;



A lei das oitavas de Newlands (1864)Agrupou os elementos em sete grupos de sete elementos, por ordem crescente das suas massas atmicas; atmicas;D 1 Hidrognio R 2 Ltio Mi 3 Berlio F 4 Boro Sol 5 Carbono L 6 Nitrognio Si 7 Oxignio D 8 Flor R 9 Sdio Mi 10 Magnsio F 11 Alumnio Sol 12 Silcio L 13 Fosfato Si14 Si Enxofre

O oitavo elemento uma espcie de repetio do primeiro, como a oitava nota de uma oitava de uma msica



A lei das oitavas de Newlands (1864)Estabeleceu uma relao entre as propriedades dos elementos e a sua massa atmica. A este tipo de repetio com atmica. propriedades semelhantes chamou-se periodicidade, e esta a chamouorigem do nome da tabela peridica. peridica Limitaes: Limitaes: Em determinadas colunas onde esto elementos com propriedades semelhantes, encontram-se alguns encontramerradamente colocados; colocados; O telrio (Te) foi colocado antes do iodo, contudo, a sua massa atmica relativa maior; maior;



As curvas de Lothar Meyer (1864)Mentor do volume atmico; Mostrou a relao entre os volumes atmicos e as massas atmicas relativas curva de Meyer; Meyer;

Limitaes: Limitaes: No fez distino entre elemento e compostos simples, pelo que: que: No corrigiu as massas atmicas relativas; relativas; No previu as propriedades dos elementos que ocupariam os lugares vazios. vazios.



A Tabela Peridica de Medeleiev (1869)Colocou os elementos por ordem crescente das suas massa atmicas, distribuindo-os em 8 colunas verticais e 12 linhas distribuindohorizontais; horizontais; Verificou que as propriedades variavam periodicamente medida que aumentava a sua massa atmica; atmica;

Admitiu que o peso atmico de alguns elementos no estava correcto; correcto; Deixou lugares vagos para os elementos que ainda estavam por descobrir. descobrir.



Lei Peridica de Moseley (1913)Demonstrou que a carga do ncleo do tomo caracterstica de um elemento qumico; qumico; Reordenou os elementos qumicos por ordem crescente dos seus nmeros atmicos; atmicos;Tabela PeridicaH Li Na K Rb Cs Fr Be Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr Hf Un q V Nb Ta Un p Cr Mo W Un h Mn Tc Re Un s Fe Ru Os Un o Co Rh Ir Un e Ni Pd Pt Uu n Cu Ag Au Uu u Zn Cd Hg B Al Ga In Tl C Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi O S Se Te Po F Cl Br I At He Ne Ar Kr Xe Rn

Quando os elementos so agrupados por ordem crescente de nmero atmico (Z) observaobserva-se a repetio peridica de vrias propriedades. propriedades.



A srie de actindeos de Glenn Seaborg (1951)

Descobriu todos os elementos transurnicos, do nmero transurnicos, atmico 94 at ao 102, tendo reconfigurando a tabela peridica 102, e colocado a srie dos actindeos debaixo da srie dos lantandeos. lantandeos.

Lantandeos

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Actindeos

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr



A Tabela Peridica ActualA Tabela Peridica actual est organizada com todos os elementos conhecidos, naturais ou artificiais (118 elementos). elementos) Os elementos esto organizados na tabela, da esquerda para a direita e de cima para baixo, por ordem crescente dos respectivos nmeros atmicos. atmicos.

Tabela Peridica dos ElementosNa Tabela Peridica, os elementos formam: -Colunas verticais GRUPOS -Colunas horizontais PERODOS

GRUPO

PERODO

Tabela Peridica dos ElementosNa Tabela Peridica existem 18 grupos e 7 perodos. perodos. GRUPOS1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

PERODOS

2 3 4 5 6 7

Tabela Peridica dos ElementosAlguns grupos da Tabela Peridica tm designao especial: especial: Grupo 1: grupo dos metais alcalinos; Grupo 2: grupo dos metais alcalino-terrosos; alcalinoGrupo 17: grupo dos halogneos; 17: Grupos 18: grupo dos gases nobres. 18:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1METAIS ALCALINOS GASES NOBRES

2 3 4 5 6 7

METAIS ALCALINO-TERROSOS ALCALINO-

HALOGNEOS

Tabela Peridica dos ElementosOs perodos da Tabela Peridica no so constitudos pelo mesmo nmero de elementos: 1 Perodo: 2 elementos (hidrognio e hlio) 2 Perodo: 8 elementos 3 Perodo: 8 elementos 4 Perodo: 18 elementos 5 Perodo: 18 elementos 6 Perodo: 32 elementos 7 Perodo: 32 elementos

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1 2 3 4 5 6 7

Tabela Peridica dos ElementosNa parte inferior da Tabela Peridica esto os elementos que constituem a famlia dos lantandeos e dos actnideos. actnideos.1 1 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

La Ac

Famlia dos Lantandeos Famlia dos Actnideos

Tabela Peridica dos ElementosOs elementos podem ser classificados em: - Elementos representativos - Elementos de transio1 1 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 8 9 10

- Gases nobres - Elementos de transio interna11 12 13 14 15 16 17 18

Elementos RepresentativosGases Nobres

Elementos de transio

Elementos de transio interna

Tabela Peridica dos ElementosOs elementos podem ainda ser classificados em: - Metais - Semimetais - No-metais No1 1 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Metais

Metais


Os metais e os no-metais so duas grandes categorias de substncias elementares que noapresentam propriedades fsicas e qumicas muito diferentes. diferentes.

Os metais so substncias elementares formadas por tomos. Representam-se tomos. Representamsimbolicamente atravs dos respectivos smbolos qumicos. qumicos.

Alumnio, Al

Ferro, Fe

Clcio, Ca

Magnsio, Mg

Cobre, Cu

Sdio, Na

Metais


Propriedades fsicas - Revelam brilho metlico caracterstico e so: Opacos; Bons condutores do calor e da corrente elctrica Maleveis (formam lminas flexveis) Dcteis (esticam-se em fios) (esticam so bastante densos - Em geral so slidos temperatura ambiente (o mercrio lquido) - A maioria tem pontos de fuso normais elevados.

Propriedades qumicas - possvel graduar uma escala de reactividade dos metais com: A gua; O oxignio, formando xidos bsicos (ou alcalinos) (em soluo aquosa) Os cidos. - Formam ies positivos (ou caties) em solues aquosas.

NoNo-metais


Os metais e os no-metais so duas grandes categorias de substncias elementares que noapresentam propriedades fsicas e qumicas muito diferentes. diferentes.

Os no-metais so constitudos por corpsculos que podem ser tomos ou molculas. nomolculas. RepresentamRepresentam-se simbolicamente atravs das respectivos smbolos qumicos ou frmulas qumicas. qumicas.

Octaenxofre, Octaenxofre, S8 Carbono

Diiodo, Diiodo, I2

Dibromo, Dibromo, Br2

Cdiamante

Cgrafite

Dioxignio, Dioxignio, O2

NoNo-metais


Propriedades fsicas - No possuem brilho caracterstico e so: Maus condutores do calor e da corrente elctrica (com a excepo da grafite); Fragmentam-se com facilidade (no so maleveis); Fragmentam Difceis de esticar em fios (no so dcteis). - temperatura ambiente existem nos diferentes estados fsicos: slidos, lquidos e gasosos. - Tm densidades muito diferentes. - Em geral: Os slidos tm pontos de fuso normais baixos; Os lquidos tm pontos de ebulio normais baixos.

Propriedades qumicas - Reagem com o oxignio para formarem xidos cidos (em soluo aquosa). - No reagem com os cidos. - Formam ies negativos (ou anies) em solues aquosas.

Tabela Peridica dos ElementosComo distinguir metais de no metais atravs dos xidos obtidos nas reaces de combusto? Combusto do magnsio (METAL) (METAL) 2 Mg (s) + O2 (g) 2 MgO (s)xido de magnsio

Combusto do carvo (NO-METAL) (NO-METAL) C (s) + O2 (g) CO2 (s)Dixido de carbono

Fazendo reagir os respectivos xidos formados com gua, obtm-se obtmMgO (s) + H2O (l) Mg(HO)2 (aq) Mg(HO) aq)Hidrxido de magnsio (SOLUO BSICA SOLUO BSICA)

CO2 (g) + H2O (l) H2CO3 (aq) aq)cido carbnico (SOLUO CIDA SOLUO CIDA)

Os xidos dos metais, ao reagirem com a gua, do origem a solues bsicas. metais, gua, bsicas. Os xidos dos no-metais, ao reagirem com a gua, do origem a solues cidas. no-metais, gua, cidas.

Tabela Peridica dos ElementosDistribuio electrnica e localizao dos elementos na Tabela Peridica Mesmo Perodo Distribuio electrnica dos elementos do 2 Perodo

3Li

4Be

5B

6C

7N

8O

9F

10Ne

2-1

2-2

2-3

2-4

2-5

2-6

2-7

2-8

2 nveis de energia em todos os tomos dos elementos do 2 Perodo

Distribuio electrnica dos elementos do 3 Perodo

11Na

12Mg

13Al

14Si

15P

16S

17Cl

18Ar

2-8-1

2-8-2

2-8-3

2-8-4

2-8-5

2-8-6

2-8-7

2-8-8

3 nveis de energia em todos os tomos dos elementos do 3 Perodo

Tabela Peridica dos ElementosDistribuio electrnica e localizao dos elementos na Tabela Peridica Mesmo Perodo

O nmero do perodo em que um elemento se encontra igual ao nmero de nveis de energia em que se distribuem os electres. electres. Elementos do 1 Perodo MESMO PERODO Elementos do 2 Perodo Elementos do 3 Perodo Elementos do 4 Perodo MESMO NMERO DE NVEIS DE ENERGIA Elementos do 5 Perodo Elementos do 6 Perodo Elementos do 7 Perodo 1 nvel de energia 2 nveis de energia 3 nveis de energia 4 nveis de energia 5 nveis de energia 6 nveis de energia 7 nveis de energia

Tabela Peridica dos ElementosDistribuio electrnica e localizao dos elementos na Tabela Peridica Mesmo Grupo Distribuio electrnica dos elementos do Grupo 11H 3Li 11Na 37Rb

19K

1

2-1 1

2-8-1 1

2-8-8-1 1

2-8-18-8-1 1

1 electro de valncia em todos os tomos dos elementos do Grupo 1 Distribuio electrnica dos elementos do Grupo 179F 53I

17Cl

35Br

2-7 7

2-8-7 7

2-8-18-7 7

2-8-18-18-7 7

7 electres de valncia em todos os tomos dos elementos do Grupo 17

Tabela Peridica dos ElementosDistribuio electrnica e localizao dos elementos na Tabela Peridica Mesmo Grupo

O nmero do grupo em que um elemento se encontra relaciona-se com o nmero de electres relacionade valncia que possui. possui. Elementos do Grupo 1 MESMO GRUPO Elementos do Grupo 2 Elementos do Grupo 13 Elementos do Grupo 14 Elementos do Grupo 15 MESMO NMERO DE ELECTRES DE VALNCIA Elementos do Grupo 16 Elementos do Grupo 17 Elementos do Grupo 18 1 electro de valncia 2 electres de valncia 3 electres de valncia 4 electres de valncia 5 electres de valncia 6 electres de valncia 7 electres de valncia 8 electres de valncia

Tabela Peridica dos ElementosTamanho dos tomos De uma forma geral: Os tomos dos elementos do mesmo grupo so tanto maiores quanto maior for o seu nmero atmico. Os tomos dos elementos do mesmo perodo so tanto menores quanto maior for o seu nmero atmico. MENOR TA M A N H OMAIOR TA M A N H O

Grupo Perodo

Z maior Z maior

Maior tamanho Menor tamanho

Tabela Peridica dos ElementosO hidrognio tem um lugar especial na Tabela Peridica. Em alguns casos comporta-se Peridica. comportaquimicamente como um metal e, noutros casos, como um no-metal. no-metal.1 17

H

ou

H

Metais Alcalinos


LTIO

SDIO

POTSSIO

RUBDIO

CSIO

FRNCIO

Metais Alcalinos

Tabela Peridica dos Elementos1

Aplicaes dos metais alcalinosO ltio utilizado em pilhas para pacemakers do corao (1). O sdio um dos elementos existentes nas lmpadas da iluminao com luz amarela (2). O potssio entra na composio dos adubos qumicos (3). O rubdio entra na constituio das clulas fotoelctricas que permitem a abertura automtica de portas (4). O csio utilizado nas lmpadas de infravermelhos (5). O frncio um elemento radioactivo muito instvel e muito pouco abundante. abundante. 5 4 3 2

Metais Alcalinos


Os metais alcalinos so elementos muito reactivos, pelo que so guardados em petrleo ou parafina. parafina. Estes metais alcalinos: alcalinos: So moles e maleveis; maleveis; Tm brilho metlico, quando a superfcie est recentemente cortada; cortada; So bons condutores da corrente elctrica; elctrica; Tm propriedades qumicas semelhantes. semelhantes. Reagem violentamente em contacto com o ar e com a gua. gua.

vdeo

vdeo

Metais Alcalinos


Reaces do ltio, do sdio e do potssio com a gua 2 Li (s) + 2 H2O (l) 2 LiOH (aq) + H2 (g) aq)Hidrxido de ltio

2 Na (s) + 2 H2O (l) 2 NaOH (aq) + H2 (g) aq)Hidrxido de sdio

2 K (s) + 2 H2O (l) 2 KOH (aq) + H2 (g) (aq)Hidrxido de potssio

Da reaco dos metais alcalinos com a gua resulta a formao de hidrxidos. Como as solues hidrxidos. de hidrxidos so bsicas, a fenolftalena torna-se carmim. Tambm se forma hidrognio gasoso bsicas, torna- carmim. responsvel pelo rudo que se ouve. ouve.

Metais Alcalinos


Distribuio electrnica dos metais alcalinos3Li

21 2811 electro de valncia

11Na 19K

2881

Io resultante dos tomos dos metais alcalinos:3Li +

-2+

11Na + 19K

-28

-288

A semelhana de propriedades qumicas das substncias ltio, sdio e potssio est relacionada com a tendncia que os tomos dos metais alcalinos tm para se transformarem em ies monopositivos. monopositivos.

Metais Alcalinos


Como se explica a diferena de reactividade dos metais alcalinos?

Menor tamanho

Li

Menos reactivo Os tomos dos metais alcalinos tm tendncia a perder electres. electres.

Na

Como o tamanho aumenta medida que se desce no grupo, os tomos colocados mais abaixo perdem mais facilmente o electro de valncia que os tomos colocados mais acima. acima. Por isso a reactividade dos metais alcalinos com a gua aumenta medida que se desce no grupo. grupo. Mais reactivo

KMaior tamanho

Metais Alcalino-terrosos Alcalino-


BERLIO

MAGNSIO

CLCIO

ESTRNCIO

BRIO

RDIO



Aplicaes dos metais alcalino-terrosos alcalinoO berlio usado para aumentar a resistncia de ligas metlicas (1). O magnsio utilizado em ligas metlicas, flashes fotogrficos e pirotecnia (2). O clcio o metal mais abundante no corpo humano (3). O estrncio aplicado em cristais para tubos de raios catdicos de televisores coloridos (4). O brio usado em pequenas quantidades na produo de tintas (5) e vidros. vidros. Tambm utilizado em foguetes pirotcnicos. pirotcnicos. O rdio usado em medicina (6). 6 5 3

2

4



Estes metais alcalino-terrosos: alcalino-terrosos: So moles e maleveis; maleveis; Tm brilho metlico, quando recentemente polidos; polidos; So bons condutores da corrente elctrica e do calor; calor; Tm propriedades qumicas semelhantes. semelhantes. Reagem com a gua, embora mais lentamente que o metais alcalinos. alcalinos.

vdeo



Reaces do magnsio e do clcio com a gua

Mg(s) Mg(s) + 2 H2O (l) 2 Mg(OH)2 (aq) + H2 (g) Mg(OH) aq)Hidrxido de magnsio

Ca(s) Ca(s) + 2 H2O (l) 2 Ca(OH)2 (aq) + H2 (g) Ca(OH) aq)Hidrxido de clcio

Da reaco dos metais alcalino-terrosos com a gua resulta a formao de hidrxidos. Como as alcalinohidrxidos. solues de hidrxidos so bsicas, a fenolftalena torna-se carmim. Tambm se forma hidrognio bsicas, torna- carmim. gasoso responsvel pelo rudo que se ouve. ouve.



Distribuio electrnica dos metais alcalino-terrosos alcalino4Be

22 282 28822 electres de valncia

12Mg 20Ca

Io resultante dos tomos dos metais alcalino-terrosos: alcalino-terrosos:4Be 2+

-2 -28 -288

12Mg 20Ca

2+

2+

A semelhana de propriedades qumicas das substncias berlio, magnsio e clcio est relacionada com a tendncia que os tomos dos metais alcalino-terrosos tm para se alcalinotransformarem em ies dipositivos. dipositivos.



Como se explica a diferena de reactividade dos metais alcalino-terrosos? alcalino-terrosos?

Menor tamanho

Menos reactivo

Be Mg Ca

Os tomos de magnsio que tm menor tamanho perdem dois electres de valncia com menor facilidade o magnsio transforma-se menos transformafacilmente em ies positivos, sendo menos reactivo. reactivo. Os tomos de clcio que tm maior tamanho perdem dois electres de valncia com mais facilidade o clcio transforma-se mais facilmente transformaem ies positivos, sendo mais reactivo. reactivo. Por isso a reactividade dos metais alcalino-terrosos alcalinoaumenta medida que se desce no grupo. grupo.

Maior tamanho

Mais reactivo

Halogneos


FLOR

CLORO

BROMO

IODO

STATO

Halogneos


Aplicaes dos halogneosO flor um aditivo para as pastas dos dentes (1).

1

2 O cloro um desinfectante da gua das piscinas (2). O bromo usado nas pelculas fotogrficas (3). O iodo um desinfectante das feridas quando constitui a tintura de iodo (4). O stato sintetizado artificialmente e tem pouca utilidade. 4 3

Halogneos


Todos os halogneos so constitudos por molculas diatmicas (F2, Cl2, Br2, I2). So mais solveis em ter ou no leo alimentar do que em gua. gua. Reagem com os metais alcalinos e os metais alcalino-terrosos, originando compostos alcalino-terrosos, inicos, que se designam genericamente por halogenetos (cloreto, brometo e iodeto)Cl2 (g) + 2 Na (s) 2 NaCl (s)Cloreto de sdio

Br2 (g) + 2 Na (s) 2 NaBr (s)Brometo de sdio

I2 (g) + 2 Na (s) 2 NaI (s)Iodeto de sdio

Os sais cloreto de sdio, brometo de sdio e iodeto de sdio dissolvem-se facilmente em dissolvemgua, no entanto, outros sais de halogenetos, como halogenetos de prata e chumbo so halogenetos, insolveis em gua. gua.

Halogneos


Distribuio electrnica dos halogneos9F

27 287 28877 electres de valncia

35Cl 35Br 53I

2 8 18 18 7

Io resultante dos tomos dos metais alcalinos:9F - -

28 288 2 8 18 8

17Cl

35Br 53I

2 8 18 18 8

A semelhana de propriedades qumicas das substncias dicloro, dibromo e diiodo est relacionada com dicloro, a tendncia dos tomos dos respectivos elementos para se transformarem em ies mononegativos. mononegativos.

Halogneos


Qual o halogneo mais reactivo?

Menor tamanho

Mais reactivo

F Cl Br IMaior tamanho Menos reactivo Os tomos de flor que so mais pequenos, captam mais facilmente um electro transformandotransformando-se com maior facilidade em ies mononegativos, mononegativos, por isso, o flor o halogneo mais reactivo. reactivo. Os tomos de iodo que so maiores, captam menos facilmente um electro transformando-se transformandocom menor facilidade em ies mononegativos, mononegativos, por isso, o iodo o halogneo menos reactivo. reactivo.

Gases Nobres


HLIO

NON

RGON

CRPTON

XNON

RDON

Gases Nobres


Aplicaes dos gases nobresO hlio usado em bales e em dirigveis (1). O non utilizado em anncios luminosos (2). O rgon muito usado no enchimento de lmpadas de incandescncia (3). O crpton utilizado nas lmpadas fluorescentes (4). O xnon usa-se em faris de automveis (5). usaO rdon usado em medicina nuclear (6). 6 5 3

2

4

Gases Nobres


Todos os gases nobres ou raros so constitudos por espcies monoatmicas (He, Ne, He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn) Kr, Rn) So pouco reactivos. Pensava-se que eram quimicamente inertes. reactivos. Pensavainertes. So substncias elementares que existem na atmosfera em quantidades muito reduzidas. reduzidas. Os gases nobres so substncias elementares incolores e inodoras. inodoras.

Gases Nobres


Distribuio electrnica dos gases nobres2He

2 28

10Ne 18Ar 36Kr

288 2 8 18 8

Os gases nobres so muito estveis (praticamente no reagem) pois j tm o ltimo nvel de energia completo. completo.

Elementos qumicos e os seres vivos


H cerca de 30 elementos qumicos que constituem os seres vivos. Os mais abundantes na matria vivos. viva chamam-se bioelementos primrios. Os elementos qumicos que existem em pequenas chamamprimrios. quantidades nos seres vivos so os bioelementos secundrios. secundrios.1 1 2 3 4 5Pb Na K Mg Ca Ti V Mo Mn Fe Co Cu Zn H B Al C Si N P O S F Cl Br I

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

6 7

Bioelementos primrios: elementos muito abundantes na matria viva. primrios: Bioelementos secundrios indispensveis: elementos presentes na matria viva em pequenas quantidades. indispensveis: Bioelementos secundrios variveis: elementos presentes na matria viva que podem faltar nalguns variveis: organismos. Elementos inexistentes na matria viva.

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