TABELA PERIÓDICA. Grupo IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA Período

Química Geral

Professor Celso Rapaci

TOMO VI

TABELA PERIÓDICA

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

IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA

Período

Hidrogênio Hélio

1 2

H He

1.0079 4.0026

Lítio Berílio Bóro Carbono Nitrogênio Oxigênio Flúor Neônio

3 4 5 6 7 8 9 10

Li Be B C N O F Ne

6.94 9.01218 10.81 12.011 14.0067 15.999 18.998403 20.18

Sódio Magnésio Alumínio Silício Fósforo Enxofre Cloro Argônio

11 12 13 14 15 16 17 18

Na Mg Al Si P S Cl Ar

22.98977 24.305 26.98154 28.086 30.97376 32.07 35.453 39.948

Potássio Cálcio Escândio Titânio Vanádio Cromo Manganês Ferro Cobalto Níquel Cobre Zinco Gálio Germânio Arsênio Selênio Bromo Criptônio

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

39.0983 40.08 44.95591 47.867 50.9415 51.996 54.93805 55.84 58.9332 58.693 63.55 65.4 69.723 72.6 74.9216 79 79.904 83.8 Rubídio Estrôncio Ítrio Zircônio Nióbio Molibdênio Tecnécio Rutênio Ródio Paládio Prata Cádmio Índio Estanho Antimônio Telúrio Iodo Xenônio

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

85.468 87.62 88.9058 91.22 92.9064 95.94 [97.9072] 101.1 102.9055 106.42 107.868 112.41 114.82 118.71 121.76 127.6 126.9045 131.3 Césio Bário 57-71 Háfnio Tântalo Tungstênio Rênio Ósmio Irídio Platina Ouro Mercúrio Tálio Chumbo Bismuto Polônio Astato Radônio

55 56 * 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

132.9054 137.33 178.5 180.9479 183.84 186.207 190.2 192.22 195.08 196.9666 200.6 204.383 207.2 208.9804 [208.9824] [209.9871] [222.0176] Frâncio Radio 89-103 Rutherfórdio Dúbnio Seabórgio Bóhrio Hássio Meitnério Darmstádio Roentgênio Prof. Celso Rapaci

87 88 ** 104 105 106 107 108 109 110 111

Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg

[223.0197] [226.0254] [263.1125] [262.1144] [266.1219] [264.1247] [269.1341] [268.1388] [272.1463] [272.1535]

Lantânio Cério Praseodímio Neodímio Promécio Samário Európio Gadolínio Térbio Disprósio Hólmio Érbio Túlio Itérbio Lutécio

57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

138.906 140.116 140.9076 144.2 [144.9127] 150.4 151.964 157.2 158.9253 162.5 164.9303 167.26 168.9342 173 174.967 Actínio Tório Protactínio Urânio Netúnio Plutônio Amerício Cúrio Berquélio Califórnio Einstênio Férmio Mendelévio Nobélio Laurêncio

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr [227.0277] 232.0381 231.0359 238.0289 [237.0482] [244.0642] [243.0614] [247.0703] [247.0703] [251.0796] [252.0830] [257.0951] [258.0984] [259.1011] [262.110] * Lantanídios ** Actinídios 4 5 6 7 2 3 1

INTRODUÇÃO

Neste capítulo teremos a satisfação de estudar um dos

compêncios mais fascinantes do conhecimento

humano, a Tabela Periódica.

São tantas informações ordenadas de forma

sistemática e a partir de uma regra de construção tão

simples que é impossível não se ter certeza de que

realmente “Há mais mistérios entre o Céu e a Terra que

imagina a vã filosofia”.

CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA

Anteriormente a Classificação Periódica Moderna

dispusemos de algumas tentativas de Classificação

passando pelas Tríades de Doberreiner (1829), o

Parafuso Telúrico de Chancourtouis (1862) e as Lei das

Oitavas de Newlands (1864). Mas foi com Dmitri

Ivanovitch Mendeleev que a Clasificação tomou a

forma mais próxima da atual, contanto com algumas

poucas diferenças.

No final do século XIX o russo Mendeleev publicou sua

Classificação Periódica, para tal utilizava como norte a

Lei Periódica de Mendeleev que dizia: “Propriedades

físicas e químicas dos Elementos são função de sua

massa atômica”. Pouco mais tarde a Lei Periódica Atual

(LEI DE MOSELEY) foi enunciada:

“PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DOS

ELEMENTOS SÃO FUNÇÃO DE SEU NÚMERO

ATÔMICO”

(note a singela diferença entre ambas)

O trunfo de Mendeleev reside na maturidade de seu

raciocínio quando assume que nem todos os elementos

era conhecidos em sua época, ou seja, na Tabela de

Mendeleev notamos a presença de lacunas, lugares

vazios que seriam ocupados por elementos futuramente

descobertos.

Além disso Mendeleev agrupa os elementos com

características semelhantes em uma mesma coluna,

facilitando alguns ajustes finos em sua primeira

classificação.

2 Química Geral CASD Vestibulares Tabela Periódica de Mendeleev, 1871

(? Indica elementos que Mendeleev previu que ainda seriam descobertos futuramente)

A TABELA PERÍÓDICA MODERNA

a-) Na Tabela Periódica os Elementos Químicos estão

dispostos em ordem crescente de número atômico (da

esqerda para a direita).

b-) Cada linha agrupa Elementos de um mesmo

Período

. Enquanto que cada coluna, de uma mesma

Família

.

c-) Modernamente o termo Família esta sendo

substituído pelo termo Grupo.

Ordem Crescente de Número Atômico

Dividimos a Tabela Periódica em: Elementos

Representativos e Elementos de Transição, conforme

abaixo:

Elementos Representativos e Elementos de Transição

Os elementos de Transição, por sua vez, dividem-se

em Elementos de Transição Externa e Elementos de

Transição Interna

. Os elementos de Transição Interna

são também chamados Elementos de Terra Rara.

Elementos de Transição

Cada Grupo de Elementos Representativos recebe uma

denominação espeicial, uma quando preferimos a

nomenclatura “antiga” de FAMÍLIA e outra quando

preferimos a “nova” de GRUPO.

A seguinte correspondência pode ser estabelecida:

Família Grupo Família Grupo

IA 1 IIIB 3 IIA 2 IVB 4 IIIA 13 VB 5 IVA 14 VIB 6 VA 15 VIB 7 VIA 16 VIIIB 8 VIIA 17 VIIIB 9 VIIIA 18 VIIIB 10 IB 11 IIB 12

Famílias Periódicas

Grupos Periódicos

Cada Grupo Representativo recebe uma demominação

particular, conforme a seguir:

Família

Nomenclatura

IA

Elementos Alcalinos

IIA

Elementos Alcalino-Terrosos

VIA

Elementos Calcogênios

VIIA

Elementos Halogênios

VIIIA

Gases Nobres

PROPRIEDADES PERIÓDICAS

Dizemos que uma propriedade é Periódica quando esta

se repete de tempos em tempos. Em se tratando de

Propriedades Periódicas de Elementos Químicos

dizemos que se repete de Número Atômico em Número

Atômico.

A seguir tempos exemplos da variação de uma

Propriedade Periódica e de uma Propriedade

não-Periódica, o Raio Atômico.

4 Química Geral CASD Vestibulares

CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA

É característico dos Grupos Periódicos a seguinte

periodicidade na Configuração Eletrônica:

Família

Subnível de Valência

IA s

1

IIA s

2

IIIA p

1

IVA p

2

VA p

3

VIA p

4

VIIA p

5

VIIIA p

6

Periodicidade na Configuração Eletrônica

VARIAÇÃO DE ALGUMAS

PROPRIEDADES NA TABELA

PERIÓDICA:

Raio Atômico:

É definido como metade da distância nuclear (entre

núcleos) numa molécula de Substância Pura Simples

do Elemento Químico.

Definição de Raio Atômico Covalente

Observe abaixo como o Raio Aômico varia ao longo da

Tabela Periódica.

Variação do Raio Atômico

Energia de Ionização:

É definida como sendo a energia necessária para se

arrancar um elétron de um átomo isolado no estado

gasoso.

X

Æ

X

+

+ 1e

–

∆H

1

= 1ª Energia de Ionização

X

+Æ

X

2+

+ 1e

–

∆H

2

= 2ª Energia de Ionização

X

2+_Æ

_X

3+

_{+ 1e}

–

_∆H

3

= 3ª Energia de Ionização

Assim são definidas as Energias de Ionização de um

elemento químico. Quão maior a Energia de Ionização

menor a tendência deste Elemento de perder elétrons

(maior tendência a ganhar elétrons).

Atentemos para a seguinte relação:

∆H

1

< ∆H

2

< ∆H

3

< ...

Variação do Potencial de Ionização

É importante notermos a relação entre a Energia de

Ionização e o Raio Atômico:

Quão maior o Raio Atômico do elemento, menor a

energia de Ionização, ou seja, quão maior o átomo

Eletronegatividade:

É definida como a tendência relativa de um elemento

atrair para si um par de elétrons em uma ligação

química

.

Linus Pauling, estudando energias envolvidas em

Reações Químicas, determinou a eletronegatividade

relativa dos elemtos químicos, estabelecendo uma

Escala de Eletronegatividade

que têm seu máximo o

valor 4 para o elemento Flúor.

Um átomo que apresenta elevada eletronegatividade

têm uma forte tendência de atrair para si os elétrons

relacionados a Ligações Químicas.

Variação da Eletronegatividade

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 H He 2,1 Li Be B C N O F Ne 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Na Mg Al Si P S Cl Ar 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,5 3,0 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 0,8 1,0 1,3 1,5 1,6 1,6 1,5 1,8 1,9 1,8 1,9 1,6 1,6 1,8 2,0 2,4 3,0 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 1,9 2,2 2,2 2,2 1,9 1,7 1,7 1,8 1,9 2,1 2,5 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 0,7 0,9 1,3 1,5 1,7 1,9 2,2 2,2 2,2 2,4 1,9 1,8 1,9 1,9 2,0 2,2 Fr Ra 0,7 0,9 Mt Ds Rg * ** Rf Db Sg Bh Hs

Escala de Eletronegatividade de Linus Pauling

Densidade:

É definida como a razão Massa / Volume da

substância.

volume

massa

densidade

=

Variação da Densidade

Ponto de Fusão:

É definido como sendo a Temperatura na qual a

substância muda de Estado Físico, passando do

Estado Sólido para o Estado Líquido.

A variação do Ponto de Fusão indica também a

variação do Ponto de Ebulição ( e de Liquefação,

consequentemente).

Variação do Ponto de Fusão

Comportamento Químico:

O Comportamento Químico de uma substância,

chamado também de Caráter da Substância, agrega os

Elementos Químicos em quatro grandes grupos, de

acordo com seu comportamento perante Ligações

Químicas

(o próximo tópico de estudo).

Metais

Æ

têm a forte tendência de perder

elétrons, transformando-se em cátions.

Ametais

Æ

apresentam a forte tendência de

receber elétrons, transformando-se em

ânions.

Semi-Metais

Æ

apresentam comportametno

intermediário entre Metais (doadores

de elétrons) e os Ametais (receptores

de elétrons).

Gases

Nobres

Æ

apresentam comportamento químico

inerte

, não se ligando quimicamente

em condições normais.

O que define se um Semi-Metal doa ou recebe elétrons

é seu parceiro em uma ligação química. Um semi-metal

ligado a um átomo o bastante eletronegativo perderá

elétrons, enquanto que se ligado a um átomo bastante

eletropositivo, ganhará elétrons.

6 Química Geral CASD Vestibulares

EXERCÍCIOS:

1-) (FUR-RN) Na Tabela Periódica (TP) os elementos estão

em ordem crescente de seu...As fileiras horizontais da TP chamam-se...e as colunas verticais...

As lacunas são corretamente preenchidas, respectivamente, por:

a-) Número de elétrons, Grupo, Período. b-) Número de massa, Grupo, Período. c-) Número atômico, Grupo, Período. d-) Número atômico, Período, Grupo. e-) Número de massa, Período, Grupo.

2-) (UF-PI) O elemento químico que apresenta configuração eletrônica, 2, 8, 2 é um:

a-) actinídeo b-) lantanídeo

c-) metal alcalino-terroso d-) elemento de transição e-) elemento transurânico

3-) (FCA-PA) Muitos rios da Amazônia vêm sofrendo poluição

mercurial devido à atividade garimpeira de ouro. Assinale a alternativa que contém a classificação periódica do elemento causador desse problema.

a-) metal alcalino b-) ametal c-) gás nobre

d-) metal de ponto de fusão bem alto e-) metal do grupo 2B

4-) (UF-PR) Na fórmula

XO

3₄−, X representa um elemento

hipotético. O número total de elétrons dessa espécie química é 50 e o número atômico do oxigênio é 8. Considerando as informações acima, é correto afirmar que:

01) a espécie química em questão é um íon. 02)

XO

3₄−é um cátion.

04) o número total de prótons dessa espécie é 50. 08) o número atômico de X é 18.

16) X pertence ao 3º período da Tabela Periódica e ao mesmo grupo do 7N.

32) X é um elemento de transição. Indique as afirmativas corretas.

5-) (ITA) Os elementos que constituem uma certa família (grupo vertical) do sistema periódico têm os seguintes números atômicos: 8, 16, 34, X, 84. A respeito desses elementos, fazem-se as seguintes afirmações:

I – O segundo elemento tem peso atômico 16 e é o oxigênio. II – O número de nêutron no núcleo do terceiro é necessariamente igual a 34.

III – O átomo eletricamente neutro do último elemento possui necessariamente 84 elétrons na sua eletrosfera.

IV – O número atômico do elemento X é 52. Quais das afirmações são corretas? a-) Apenas !.

b-) Apenas I e III. c-) Apenas II e III. d-) Apenas III e IV. e-) Apenas I, II e IV.

6-) (UNEB-BA) No 4º período da classificação periódica, o elemento com MENOR Energia de Ionização é:

a-) K b-) Zn c-) Ge d-) Br e-) Kr

7-) (CESGRANRIO) Uma das utilizações da Classificação Periódica dos Elementos é o estudo comparativo de suas propriedades. Dos elementos abaixo, aquele que, ao mesmo tempo, é mais denso que o BROMO e tem maior potencial de ionização do que o CHUMBO é o:

a-) N b-) O c-) Ge d-) Fe e-) Kr

8-) (FEI-SP) Durante uma prova de Química um aluno do 2º

grau deveria citar características do elemento químico flúor. Esse aluno tinha como fonte de consulta apenas uma Tabela Periódica. Assinale a alternativa que contém uma característica que ele não poderia ter retirado de sua fonte. a-) Possui 7 elétrons na camada de valência.

b-) Possui número atômico igual a 9. c-) Possui alta eletronegatividade. d-) Possui alta viscosidade. e-) Pertence à família 7A.

9-) (UNIP-SP) É dada a configuração eletrônica de cinco

elementos químicos pertencentes ao mesmo período da Tabela Periódica: A-) 1s2 _2s2 _2p6 _3s2 _3p5 B-) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 C-) 1s2 _2s2 _2p6 _3s2 _3p1 D-) 1s2 2s2 2p6 3s2 E-) 1s2 _2s2 _2p6 _3s1

O elemento que apresenta a primeira energia de ionização mais elevada é:

a-) A b-) B c-) C d-) D e-) E

10-) (CESGRANRIO) Considerando um grupo ou família na

Tabela Periódica, podemos afirmar, em relação ao raio atômico, que ele:

a-) aumenta com o aumento do número atômico, devido ao aumento do número de camadas.

b-) aumenta à medida que aumenta a eletronegatividade. c-) não sofre influência da variação do número atômico. d-) diminui à medida que aumenta o número atômico, devido ao aumento da força de atração do núcleo.

e-) diminui com o aumento do número atômico, devido ao aumento do número de elétrons.

11-) (ITA –SP) Assinale a afirmativa falsa relativa à lei

periódica dos elementos: “As propriedades dos elementos são funções periódicas dos seus pesos atômicos”.

a-) Trata-se de uma observação feita principalmente por Mendeleev, no século passado, ao ordenar os elementos segundo seus pesos atômicos crescentes, que lhe permitiu estabelecer a classificação periódica dos elementos.

b-) Teve como precursoras, entre outras, as observações de Dobereiner sobre as tríades e de Newlands sobre as oitavas. c-) Em decorrência da lei, constata-se que o primeiro elemento de cada família na classificação periódica é o mais representativo dessa família.

d-) Com base na lei, Mendeleev foi capaz de apontar pesos atômicos errados de elementos conhecidos na época e de prever as propriedades de elementos ainda a serem descobertos.

e-) Foi muito útil com hipótese de trabalho mas na realidade não constitui o melhor enunciado da lei periódica dos elementos.

12-) (UFSM) O elemento químico de configuração

eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 _5d10 _6p6 _7s1 _{é classificado como:}

a-) halogênio b-) elemento alcalino c-) elemento alcalino-terroso d-) metal de transição externa e-) metal de transição interna

13-) (UFF) Conhece-se, atualmente, mais de cem elementos químicos que são, em sua maioria, elementos naturais e , alguns poucos, sintetizados pelo homem. Esses elementos estão reunidos na Tabela Periódica segundo suas características e propriedades químicas. Em particular, os Halogênios apresentam:

a-) o elétron diferenciador no antepenúltimo nível b-) subnível f incompleto

c-) o elétron diferenciador no penúltimo nível d-) subnível p incompleto

e-) subnível d incompleto

14-) (UNIFOR)”A 1ª energia de ionização é medida pela

energia “X“ quando um elétron é retirado de um “Y“ isolado. Para um mesmo elemento, a 2ª enrgia de ionização é “Z“ do que a 1ª.”

Completa-se corretamente o texto substituindo-se X, Y e Z, respectiva,ente, por:

X Y Z

a-) Liberada Átomo neutro Maior b-) Absorvida Átomo neutro Maior c-) Absorvida Átomo positivo Menor d-) Liberada Átomo positivo Menor e-) Absorvida Átomo positivo Menor

15-) (UEL) EM qual das transformações a seguir, no

sentido indicado, a energia envolvida mede o chamado “Potencial de Ionização”? a-) Cl(g) + 1e– Æ Cl–(g) b-) 2Cl(g) Æ Cl2(g) c-) H+ (aq) + OH–(aq) Æ H2O(l) d-) Na(g) Æ Na+(g) + 1e– e-) H+ (aq) + 1e– Æ ½ H2(g) GABARITO: 1-) D 6-) A 11-) C 2-) C 7-) C 12-) B 3-) E 8-) D 13-) D 4-)17=1+16 9-) E 14-) B 5-) D 10-) D 15-) D