tabela-periodica

1

PERIODICIDADE E PERIODICIDADE E PROPRIEDADES QUÍMICASPROPRIEDADES QUÍMICAS

2

A Estrutura da tabela A Estrutura da tabela periódicaperiódica

Fr

Cs

Rb

K

Na

Li

H

Ra

Ba

Sr

Ca

Mg

Be

Ac

La

Y

Sc

Unq

Hf

Zr

Ti

Unp

Ta

Nb

V

Unh

W

Mo

Cr

Uns

Re

Tc

Mn

Os

Ru

Fe

Ir

Rh

Co

Pt

Pd

Ni

Au

Ag

Cu

Hg

Cd

Zn

Tl

In

Ga

Al

B

Pb

Sn

Ge

Si

C

Bi

Sb

As

P

N

Po

Te

Se

S

O

At

I

Br

Cl

F

Rn

Xe

Kr

Ar

Ne

He

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 181 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

11

22

33

44

55

66

77

GRUPOS OU FAMILIASGRUPOS OU FAMILIAS

PERÍODOSPERÍODOS

3

Qual a característica de uma familia?

Observe:

H1 = 1S1

Li3 = 1S2, 2S1

Na11 = 1S2, 2S2 2P6, 3S1

K19 = 1S2, 2S2 2P6, 3S2 3P6, 4S1

4

Família

Elementos químicos que apresentam o mesmo número

de elétrons no subnível mais energético (número

quântico secundário - l)

Na11 = 1S2, 2S2 2P6, 3S1

5

Fr

Cs

Rb

K

Na

Li

H

Ra

Ba

Sr

Ca

Mg

Be

Tl

In

Ga

Al

B

Pb

Sn

Ge

Si

C

Bi

Sb

As

P

N

Po

Te

Se

S

O

At

I

Br

Cl

F

Rn

Xe

Kr

Ar

Ne

He

Y

Sc

Unq

Hf

Zr

Ti

Unp

Ta

Nb

V

Unh

W

Mo

Cr

Uns

Re

Tc

Mn

Os

Ru

Fe

Ir

Rh

Co

Pt

Pd

Ni

Au

Ag

Cu

Hg

Cd

Zn

dd

Ac

La

Th

Ce

Pa

Pr

U

Nd

Np

Pm

Pu

SmLaAc Am

Eu

Cm

Gd

Bk

Tb

Cf

Dy

Es

Ho

Fm

Er

Md

Tm

No

Yb

Lr

Luff

Os blocosOs blocossspp

6

subnivel ou orbital

É a região provavel de encontrar um elétron

s p d

7

Quantas famílias existem?

Metais alcalinos ou s1

Metais alcalinos terrosos ou s2

Calcogênios ou p4

Halogênios ou p5

Gases Nobres ou p6

8

O QUE SÃO PERÍODOS?São as linhas da tabela periódica. Os elementos químicos que fazem parte do mesmo período da Tabela Periódica apresentam elétrons de valência no mesmo nivel de energia (número quantico principal - n)

Observe:

Na11 = 1S2, 2S2 2P6, 3S1

Cl17 = 1S2, 2S2 2P6, 3S2 3p5

9

Nivel de energia

10

Quais as características dos metais e não-metais?

11

O que são elementos representativos?

Todos os pertencentes as famílias s e p

O que são elementos de transição?

Todos os pertencentes as famílias d e f

12

As propriedades As propriedades periódicasperiódicas

Tamanho do átomoTamanho do átomo Energia de ionizaçãoEnergia de ionização EletroafinidadeEletroafinidade EletronegatividadeEletronegatividade

13

Raio atômicoRaio atômico

Como determinar?Como determinar?

14

Tamanho atômico Tamanho atômico

0

50

100

150

200

250

300

350

400

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Raios atômicos (pm)Raios atômicos (pm)

número atômiconúmero atômico

15

Tamaho atômico Tamaho atômico

0.00

2.00

4.00

G1

G3

G5

G7

G9

G11

G13

G15

G17

P6P5

P4P3

P2P1

P6P5P4P3P2P1

Raios atômicos (Raios atômicos (Å))

16

Energia de ionizaçãoEnergia de ionização

É a energia necessária para arrancar 1 É a energia necessária para arrancar 1 elétrons de um átomo.elétrons de um átomo.

17

Energias de ionizacãoEnergias de ionizacão

0

500

1000

1500

2000

2500

10 20 30 40 50 60 70 80 90

kJ/molkJ/mol

número atómiconúmero atómico

18


TendênciaTendência

Os máximos ocorrem nos gases nobres e os Os máximos ocorrem nos gases nobres e os mínimos nos metais alcalinos. mínimos nos metais alcalinos.

- - Entende-se o fenômeno devido as Entende-se o fenômeno devido as configurações fechadas dos gases nobres que são configurações fechadas dos gases nobres que são muito estáveis e resistem à ruptura, quer para muito estáveis e resistem à ruptura, quer para formar ligações químicas ou para formar íons. Nos formar ligações químicas ou para formar íons. Nos metais alcalinos há um elétron fora da configuração metais alcalinos há um elétron fora da configuração dos gases nobres que os precedem, e o elétron dos gases nobres que os precedem, e o elétron está muito blindado pelas camadas internas em está muito blindado pelas camadas internas em relação ao núcleo, sendo facil removê-lo.relação ao núcleo, sendo facil removê-lo.

19


TendênciaTendência

-- Há um aumento na energia de ionização quando se Há um aumento na energia de ionização quando se percorre pelos elementos do mesmo período. A causa está em percorre pelos elementos do mesmo período. A causa está em que os elétrons com o mesmo número quântico principal tem que os elétrons com o mesmo número quântico principal tem aproximadamente a mesma distância média em relação ao aproximadamente a mesma distância média em relação ao núcleo. Por isso, um elétron efetua apenas uma blindagem núcleo. Por isso, um elétron efetua apenas uma blindagem parcial de outro, em relação a carga nuclear.parcial de outro, em relação a carga nuclear.

- O aumento mencionado anteriormente não é uniforme. Existem - O aumento mencionado anteriormente não é uniforme. Existem duas alterações bem definidas, da configuração sduas alterações bem definidas, da configuração s22 para s para s22pp11 e da e da ss22pp33 para s para s22pp44, explicada pelo fato dos elétrons p serem menos , explicada pelo fato dos elétrons p serem menos penetrantes que os s, ou seja, estão mais blindados, significando penetrantes que os s, ou seja, estão mais blindados, significando que estão mais fracamente ligados ao núcleo, por isso estão mais que estão mais fracamente ligados ao núcleo, por isso estão mais sujeitos a remoção. sujeitos a remoção.

-- Outro fato é que a configuração totalmente semi-Outro fato é que a configuração totalmente semi-preenchida ou preenchida dos orbitais p minimiza a repulsão preenchida ou preenchida dos orbitais p minimiza a repulsão eletrônica, ao passo que se outro elétron entra num dos orbitais eletrônica, ao passo que se outro elétron entra num dos orbitais semi-preenchidos a repulsão aumenta e o elétron não fica preso semi-preenchidos a repulsão aumenta e o elétron não fica preso com tanta força.com tanta força.

-- Existe a anomalia que ocorre no Cr e Cu, onde um elétron Existe a anomalia que ocorre no Cr e Cu, onde um elétron 4s parece ser emprestado para completar a camada d.4s parece ser emprestado para completar a camada d.

20

Energia de ionizacãoEnergia de ionizacão

0.00

1.00

2.00

3.00

G1

G3

G5

G7

G9

G11

G13

G15

G17

P6P5P4P3P2P1

P6P5P4P3P2P1

Valores en MJ/molValores en MJ/mol

21

Primera Energía de ionizacião (MJ/mol)

22

Afinidade eletrônica ou Afinidade eletrônica ou eletroafinidadeeletroafinidade

É a energia liberada quando É a energia liberada quando um átomo ganha 1 elétron. um átomo ganha 1 elétron. Quanto maior a liberação de Quanto maior a liberação de energia maior é a afinidade energia maior é a afinidade entre o átomo e o elétron.entre o átomo e o elétron.

Lembre: os não-metais tem maior Lembre: os não-metais tem maior afinidade eletrônica. (gostam afinidade eletrônica. (gostam mais de elétrons).mais de elétrons).

23

EletroafinidadeEletroafinidade

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

10 20 30 40 50 60 70 80

kJ/molkJ/mol

número atômiconúmero atômico

24

EletroafinidadeEletroafinidade

0

100

200

300

400

G1

G3

G5

G7

G9

G11

G13

G15

G17

P6P5

P4P3

P2P1

P6P5P4P3P2P1

Valores en kJ/molValores en kJ/mol

25

P1

P2

P3

P4

P5

P6

G 1 G 2 G 3 G 4 G 5 G 6 G 7 G 8 G 9 G 10 G 11 G 12 G 13 G 14 G 15 G 16 G 17 G 18

73 0

60 0 27 122 0 141 328 0

53 0 44 134 72 200 349 0

48 0 0 20 50 64 0 24 70 111 118 0 29 120 77 195 325 0

47 0 0 50 100 100 70 110 120 60 126 0 29 121 101 190 295 0

46 0 50 0 60 60 15 110 160 205 222 0 30 110 110 180 270 0

0 50 100 150 200 250 300 350

ELECTROAFINIDADkJ /m o l

26

ELETRONEGATIVIDADEELETRONEGATIVIDADEÉ uma medida empírica da tendência de um átomo É uma medida empírica da tendência de um átomo

numa molécula atrair elétrons. Ela varia com o estado de numa molécula atrair elétrons. Ela varia com o estado de oxidação do átomo.oxidação do átomo.

Segundo Alfred e Rochow, um átomo atrairá um Segundo Alfred e Rochow, um átomo atrairá um elétron na sua camada de valência de acordo com a lei de elétron na sua camada de valência de acordo com a lei de Coulomb:Coulomb:

Onde (ZOnde (Z* * e) é a carga nuclear efetiva que age sobre o elétron de e) é a carga nuclear efetiva que age sobre o elétron de carga e, e r é o raio médio do orbital. carga e, e r é o raio médio do orbital.

2

* ))((

r

eezforça

27

EletronegatividadeEletronegatividade

0.00

2.00

4.00

6.00

G1

G3

G5

G7

G9

G11

G13

G15

G17

P6P5

P4P3

P2P1

P6P5P4P3P2P1

Escala:Escala:Allred-RochowAllred-Rochow

28

P1

P2

P3

P4

P5

P6

G 1 G 2 G 3 G 4 G 5 G 6 G 7 G 8 G 9 G 10 G 11 G 12 G 13 G 14 G 15 G 16 G 17 G 18

2,20 4,99

0,97 1,47 2,01 2,50 3,07 3,50 4,10 4,84

1,01 1,23 1,47 1,74 2,06 2,44 2,83 3,20

0,91 1,04 1,20 1,32 1,45 1,56 1,60 1,64 1,70 1,75 1,75 1,66 1,82 2,02 2,20 2,48 2,74 2,94

0,89 0,99 1,11 1,22 1,23 1,30 1,36 1,42 1,45 1,35 1,42 1,46 1,49 1,72 1,82 2,01 2,21 2,40

0,86 0,97 1,08 1,23 1,33 1,40 1,46 1,52 1,55 1,44 1,42 1,44 1,44 1,55 1,67 1,76 1,90 2,06

0 1 2 3 4 5

ELECTRONEGATIVIDADA llred -R o ch o w

29

Propriedades magnéticas dos átomos e íonsPropriedades magnéticas dos átomos e íons

Qualquer átomo, íon ou molécula que tiver um ou Qualquer átomo, íon ou molécula que tiver um ou mais elétrons desemparelhados é paramagnético, sendo mais elétrons desemparelhados é paramagnético, sendo atraída por um campo magnético.atraída por um campo magnético.

O ferromagnetismo aparece quando atomos ou íons O ferromagnetismo aparece quando atomos ou íons paramagnéticos estão muito próximos, podendo interagir paramagnéticos estão muito próximos, podendo interagir cooperativamente. As substâncias que não tem elétrons cooperativamente. As substâncias que não tem elétrons desemparelhados são diamagnéticas, ou seja, fracamente desemparelhados são diamagnéticas, ou seja, fracamente repelidas por um campo magnético.repelidas por um campo magnético.

A medida magnética, magneton de Bohr (MB) pode A medida magnética, magneton de Bohr (MB) pode ser efetuada através do momento magnético (ser efetuada através do momento magnético (), através da ), através da equação:equação:

S = soma dos spins de todos os elétrons não-emparelhados, ou S = soma dos spins de todos os elétrons não-emparelhados, ou seja, vale n/2. seja, vale n/2.

)1(2 SS

30

Propriedades magnéticas dos átomos e íonsPropriedades magnéticas dos átomos e íons

1)1) Calcule o magneton Bohr (MB) para as substâncias Calcule o magneton Bohr (MB) para as substâncias com com

1 elétron desemparelhado 1 elétron desemparelhado R = 1,73R = 1,73

2 elétrons desemparelhados 2 elétrons desemparelhados R = 2,83R = 2,83




31

1)1) Observe os elementos químicos Na, K, Cl, Br, Ne e Kr.Observe os elementos químicos Na, K, Cl, Br, Ne e Kr.

a)a) Agrupar em famílias e dizer qual deles tem maior raio atômico. Agrupar em famílias e dizer qual deles tem maior raio atômico. Justifique.Justifique.

b)b) Agrupar em períodos e dizer qual deles tem menor raio atômico. Agrupar em períodos e dizer qual deles tem menor raio atômico. Justifique.Justifique.

c)c) Se os metais acima perderem elétrons, qual será a tendência do raio Se os metais acima perderem elétrons, qual será a tendência do raio atômico? E se os não-metais acima ganharem elétrons, qual será a atômico? E se os não-metais acima ganharem elétrons, qual será a tendência do raio atômico?tendência do raio atômico?

d)d) Coloque em ordem crescente de eletronegatividade. Coloque em ordem crescente de eletronegatividade.

e)e) Coloque em ordem crescente de eletropositividade. Coloque em ordem crescente de eletropositividade.

f)f) Coloque em ordem crescente de potencial de ionização. Coloque em ordem crescente de potencial de ionização.

g)g) Coloque em ordem crescente de afinidade Eletrônica.Coloque em ordem crescente de afinidade Eletrônica.

h)h) Quais seriam os íons mais estáveis das espécies acima? Mostre Quais seriam os íons mais estáveis das espécies acima? Mostre através de distribuição eletrônica.através de distribuição eletrônica.

i)i) Qual a diferença entre elétron mais energético e elétron de valência?Qual a diferença entre elétron mais energético e elétron de valência?

tabela-periodica

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