CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS
TABELA PERIÓDICA
3. Distribuição Eletrônica na Tabela Periódica
3.1 Períodos
Os elementos que pertencem ao mesmo período apresentam o mesmo número de camadas eletrônicas.
Assim:
– elementos do 1º período possuem 1 nível de energia ocupado por elétrons.
– elementos do 2º período possuem 2 níveis de energia ocupados por elétrons.
– elementos do 7º período possuem 7 níveis de energia ocupados por elétrons.
Exemplo
2 2 6 1
11
K M
L
Na1s 2s 2p 3s
O Na se encontra no 3º período, pois possui 3 níveis ocupados por e–, e número quântico principal, n = 3, para a camada de valência.
3.2 Famílias
Os elementos pertencentes a uma mesma família apresentam propriedades químicas semelhantes, pelo fato de possuírem o mesmo número de elétrons na camada de valência.
Exemplos
Para a família A, o número da família, em algarismo romano, indica o número de elétrons na camada de valência.
Por exemplo: IA = 1e– na camada de valência IIA = 2 e– na camada de valência.
A exceção fica com 2He = 1s2, que pertence à família VIIIA.
Também pode ser utilizada a numeração das famílias 1, 2 e de 13 a 18, onde a encontramos:
Família 1 = 1 e– na camada de valência Família 2 = 2 e– na camada de valência
A partir da família 13, subtrair 10 do número do grupo para encontrar o número de elétrons de valência. Por exemplo:
Família 13 = 13 – 10 = 3 e– na camada de valência.
3.3 Distribuição Eletrônica
Átomos Neutros
Os elementos de uma mesma família apresentam diferentes graus de semelhança em suas propriedades químicas. Na família A, a variação de tais propriedades é mais regular, o que confere a esses elementos o nome de representativos. Neles, o elétron mais energético encontra-se num subnível s (IA e IIA) ou p (IIIA a VIIIA).
Obs.: O hélio possui número atômico Z = 2, portanto, encontramos:
2 2
n 1 1º período
He 1s 2e na camada de valência, mas pertence à família VIIIA ou 18.
035.920 – 155432/21
O elétron de maior energia encontra-se na camada de valência, para os elementos representativos. Portanto, podemos fazer a seguinte relação:
Família Camada de valência
IA ou 1 ns1
IIA ou 2 ns2
IIIA ou 13 ns2np1 IVA ou 14 ns2np2 VA ou 15 ns2np3 VIA ou 16 ns2np4 VIIA ou 17 ns2np5 VIIIA ou 18 ns2np6 Famílias A
Os elementos pertencentes a essas famílias são chamados elementos representativos e apresentam como subnível mais energético s ou p.
Exemplos:
Família A: subnível mais energético s ou p. Número da família: número de elétrons na camada valência.
Período: número de camadas com elétrons distribuídos.
3.4 Elementos de Transição
Os elementos de transição, no centro da tabela periódica (IIIB até IIB, ou 3 a 12) possuem como subnível de maior energia o subnível d, que se encontra na penúltima camada. Portanto, os metais de transição preenchem subníveis nos quais o número quântico principal é uma unidade menor que o número do período. Afora algumas exceções, podemos considerar que os elementos de transição apresentam 2 elétrons na camada de valência e podem ser representados da seguinte maneira:
ns (n 1)d2
Exemplificando, podemos dizer que o 21Sc encontra-se no 4º período, cuja camada de valência é 4s2, e possui subnível de maior energia, 3d.
Para localizarmos o número da família, utilizando a distribuição eletrônica, basta somar o número de elétrons que se encontram no subnível de maior energia com o número de elétrons da camada de valência.
Por exemplo:
2 6
2 2 6 2 6
26Fe : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 8 família 8
Obs.: Alguns metais de transição, não seguem a distribuição eletrônica de Linus Pauling, dentre os quais destacamos:
Família 6 ou VIB
Crômio e Molibidênio
2 2 6 2 6 1 5
24
2 4
Cr :1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
Deveria apresentar : 4s 3d
Família 11 ou IB
Cobre, Prata e Ouro
2 2 6 2 6 1 10
29
2 9
Cu :1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
Deveria apresentar : 4s 3d
3.5 Elementos de Transição Interna
São os elementos pertencentes à série dos lantanídeos (6º período) e actnídeos (7º período) e que apresentam subnível mais energético o subnível f. São considerados pertencentes à família IIIB ou 3 e estão indicados em linhas fora e abaixo da tabela periódica.
O subnível f, de maior energia, encontra-se na antepenúltima camada e apresenta 2 elétrons na camada de valência. A representação do preenchimento eletrônico para os elementos de transição interna fica.
2 n 6 série dos lantanídeos
ns (n 2)f Em que :
n 7 série dos actnídeos
Exemplo
035.920 – 155432/21
Curiosidades e Pensamento Crítico
Elementos Químicos e o nosso corpo
Carbono
Constitui aproximadamente 18% do organismo humano. Toda matéria viva é formada por combinações diferentes do carbono. Os hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados por carbono e hidrogênio, tal como o petróleo e o gás natural. São formados a partir de restos vegetais e animais, de épocas geológicas distantes.
O carbono está localizado no grupo IV A da tabela periódica, possuindo quatro elétrons na camada de valência.
Considerado um elemento que não é eletropositivo, nem eletronegativo. Tais características possibilitam a este elemento formar e romper ligações químicas, com o mínimo gasto de energia, permitindo grande dinamismo a nível celular.
Oxigênio e hidrogênio
O oxigênio corresponde a 65% e o hidrogênio compõe 10% do organismo. Justos formam a água, composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, indispensável à vida e que representa cerca de 60% do peso de um adulto. Também estão presentes em outros compostos orgânicos, como nas proteínas, vitaminas, carboidratos e lipídios. Os carboidratos são macronutrientes formados principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio.
Nitrogênio
Constitui cerca de 3% do organismo. Presente em moléculas orgânicas, como nos aminoácidos, unidades formadoras das proteínas e, nos ácidos ribonucleicos do DNA.
Cálcio e fósforo
Correspondem a 1,5% e 1%, respectivamente.
Ambos são importantes para o bom funcionamento das estruturas ósseas. O cálcio é o mineral mais abundante do corpo, presente em reações químicas, bem como na regulação das proteínas. O fósforo também está presente na molécula de ATP, fonte de energia celular.
Enxofre e sódio
Encontramos o enxofre em aminoácidos. O sódio participa de diversos processos bioquímicos, atuando também na regulação da pressão arterial. Correspondem a 0,25% e 0,15% do organismo, respectivamente.
Potássio e cloro
Presentes nas proporções de 0,25% e 0,15%, respectivamente. Considerado um elemento vital, o potássio atua em vários processos bioquímicos, como na manutenção dos batimentos cardíacos e transmissão de impulsos elétricos das células nervosas. O cloro, juntamente ao sódio, mantém o equilíbrio hidroeletrolítico do organismo.
Os elementos químicos que podem ser encontrados na maioria dos compostos orgânicos são denominados elementos organógenos ou bioelementos. Estão presentes em sistemas que possuem a capacidade da reprodução, mutação e hereditariedade, consideradas estas as três características fundamentais para os seres vivos, de acordo com a biologia moderna. São elementos organógenos o carbono, hidrogênio, oxigênio e o nitrogênio.
Ferro e cobre
O ferro está presente na hemoglobina, responsável por transportar o oxigênio aos tecidos. É fundamental para o metabolismo. O cobre está envolvido em diversas funções orgânicas, como na mobilização do ferro, para a produção da hemoglobina.
Zinco
Envolvido em vários processos, como no metabolismo de proteínas e síntese do material genético.
Atua como cofator em inúmeras reações enzimáticas, sendo também constituinte de muitas enzimas. Colabora contra infecções, ao promover o bom funcionamento do sistema imunológico, além de auxiliar no processo de cicatrização de feridas.
Bromo
Embora considerado um elemento essencial, não é esclarecido o seu papel biológico. Em altas concentrações é tóxico ao organismo.
Selênio
Atua como antioxidante, prevenindo diversas doenças, assim como o envelhecimento. Auxilia no bom funcionamento do sistema imunológico e sistema endócrino, particularmente da glândula tireoide. Atua como anti-inflamatório e auxilia na prevenção de doenças cardiovasculares, do Alzheimer e mal de Parkinson.
Fraqueza muscular e fadiga são indícios de sua deficiência.
Química na Prática
Obs.: Todos os experimentos e demonstrações práticas devem ser feitas na presença do Professor ou de um responsável.
035.920 – 155432/21
TABELA PERIÓDICA DE BOLACHA