A Tabela Periódica dos Elementos. 2ª Aula

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A Tabela Peri A Tabela Peri A Tabela Peri A Tabela Peri A Tabela Peri A Tabela Peri A Tabela Peri

A Tabela Peri ó ó ó ó ó ó ó ó dica dica dica dica dica dica dica dica dos Elementos

dos Elementos dos Elementos dos Elementos dos Elementos dos Elementos dos Elementos dos Elementos

2ª Aula

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2

1. Introdu

1. Introdu çã çã o o

Uma das mais reconhecidas ferramentas da Química é a Uma das mais reconhecidas ferramentas da Química é a

tabela periódica.

Um número de cientistas planejou vários esquemas Um número de cientistas planejou vários esquemas para arranjar os elementos. Essas tentativas de para arranjar os elementos. Essas tentativas de organizar o entendimento dos elementos, entretanto, organizar o entendimento dos elementos, entretanto,

não foram bem recebidas . não foram bem recebidas .

Os químicos do século XIX rapidamente perceberam Os químicos do século XIX rapidamente perceberam como os elementos químicos apresentam como os elementos químicos apresentam

comportamentos muito variados.

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1. Introdu

1. Introdu çã çã o o

Um dos grandes desafios dos químicos Um dos grandes desafios dos químicos desta época foi explorar a grande desta época foi explorar a grande variedade de comportamento dos variedade de comportamento dos elementos químicos e tentar enxergar elementos químicos e tentar enxergar

uma certa ordem nela.

Numerosas observações sugeriam uma Numerosas observações sugeriam uma certa regularidade, ou periodicidade, no certa regularidade, ou periodicidade, no comportamento dos elementos comportamento dos elementos conhecidos. Em 1869, o cientista russo conhecidos. Em 1869, o cientista russo

Dimitri Mendeleev

Dimitri Mendeleev publicou a sua publicou a sua primeira tabela periódica e enumerou a primeira tabela periódica e enumerou a

lei periódica lei periódica..

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4

1. Introdu

1. Introdu çã çã o o

“LEI PERIÓDICA

“LEI PERIÓDICA: quando apropriadamente arranjados, : quando apropriadamente arranjados, os elementos exibem uma variação regular e periódica os elementos exibem uma variação regular e periódica

nas suas propriedades químicas.”

A descoberta da lei periódica e a construção da tabela A descoberta da lei periódica e a construção da tabela periódica representam a mais significativa e criativa periódica representam a mais significativa e criativa visão na história da química. Antes dos tempos de visão na história da química. Antes dos tempos de

Mendeleev

Mendeleev, os químicos tinham que aprender as , os químicos tinham que aprender as propriedades de cada elemento individualmente.

propriedades de cada elemento individualmente.

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2. Tabela Peri

2. Tabela Peri ó ó dica Atual dica Atual

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3. Estrutura da Tabela Peri

3. Estrutura da Tabela Perióódicadica A tabela periódica moderna arranja os elementos A tabela periódica moderna arranja os elementos simultaneamente de duas importantes maneiras: as simultaneamente de duas importantes maneiras: as

linhas horizontais da tabela, chamadas “

linhas horizontais da tabela, chamadas “períodosperíodos”, e as ”, e as colunas verticais, chamadas “

colunas verticais, chamadas “gruposgrupos”.”.

O termo

O termo período é usado para as linhas porque muitas é usado para as linhas porque muitas propriedades importantes dos elementos variam propriedades importantes dos elementos variam sistematicamente à medida que avançamos ao longo da sistematicamente à medida que avançamos ao longo da linha. O período está ligado ao número de camadas que linha. O período está ligado ao número de camadas que

o átomo divide sua

o átomo divide sua eletrosferaeletrosfera..

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3. Estrutura da Tabela Peri

3. Estrutura da Tabela Perióódicadica As colunas verticais da tabela periódica são chamadas As colunas verticais da tabela periódica são chamadas de “grupos”. Estes grupos identificam as principais de “grupos”. Estes grupos identificam as principais

famílias dos elementos.

As colunas mais altas (Grupos ou Famílias 1, 2 e 13 à 18) As colunas mais altas (Grupos ou Famílias 1, 2 e 13 à 18)

são chamadas de “grupo principal” da tabela.

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4. Fam

4. Fam í í lias ou Grupos lias ou Grupos

Na forma curta da tabela periódica, há dezoito colunas, Na forma curta da tabela periódica, há dezoito colunas, seqüências verticais de elementos. Cada uma delas é seqüências verticais de elementos. Cada uma delas é

um grupo, ou uma família, de elementos.

Por determinação da IUPAC os grupos são numerados Por determinação da IUPAC os grupos são numerados atualmente de 1 a 18, mas ainda é bastante comum a atualmente de 1 a 18, mas ainda é bastante comum a

utilização de uma representação com letras e números.

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4. Fam

4. Fam í í lias ou Grupos lias ou Grupos

A disposição dos elementos na tabela periódica é tal A disposição dos elementos na tabela periódica é tal que elementos com propriedades semelhantes ficam no que elementos com propriedades semelhantes ficam no

mesmo grupo.

He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Família dos Gases Nobres

VIIIA 18

F, Cl, Br, I, At Família dos Halogênios

VIIA 17

O, S, Se, Te, Po Família dos Calcogênios

VIA 16

N, P, As, Sb, Bi Família do Nitrogênio

VA 15

C, Si, Ge, Sn, Pb Família do Carbono

IVA 14

B, Al, Ga, In, Tl Família do Boro

IIIA 13

Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra Metais Alcalinos Terrosos

IIA 2

IA Metais Alcalinos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 1

Elementos Principais Elementos Principais Nome Especial

Nome Especial Grupos ou

Grupos ou FamFamííliaslias

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10

5. Distribui

5. Distribuiçãção Eletro Eletrôônica e Tabela nica e Tabela PeriPerióódicadica Na tabela abaixo têm

Na tabela abaixo têm--se uma relação entre a posição do se uma relação entre a posição do elemento na tabela e sua configuração eletrônica. A elemento na tabela e sua configuração eletrônica. A exceção está em relação aos subníveis d e f que não exceção está em relação aos subníveis d e f que não

correspondem ao seu período.

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5. Distribui

5. Distribuiçãção Eletro Eletrôônica e Tabela nica e Tabela PeriPerióódicadica

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6. Classifica

6. Classificaçõções das Regiões das Regiões da es da Tabela Peri

Tabela Perióódicadica Existem também nomes para as diferentes regiões da Existem também nomes para as diferentes regiões da tabela. Os elementos nos dois grupos do lado esquerdo tabela. Os elementos nos dois grupos do lado esquerdo da tabela (1 e 2) e os seis grupos do lado direito (13 à 18) da tabela (1 e 2) e os seis grupos do lado direito (13 à 18)

são coletivamente chamados de

são coletivamente chamados de elementos elementos representativos

representativos ou elementos do ou elementos do grupo principalgrupo principal. .

Os elementos que separam essas duas partes dos Os elementos que separam essas duas partes dos grupos representativos no corpo principal da tabela grupos representativos no corpo principal da tabela

periódica são chamados de

periódica são chamados de metais de transiçãometais de transição. Os . Os elementos que aparecem abaixo da tabela periódica elementos que aparecem abaixo da tabela periódica

são chamados de lantanídeos e actinídeos.

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13

6. Classifica

Tabela Perióódicadica A química dos metais de transição é um pouco mais A química dos metais de transição é um pouco mais complicada do que aquela dos elementos complicada do que aquela dos elementos representativos, uma vez que muitos metais de representativos, uma vez que muitos metais de transição podem formar múltiplos cátions com cargas transição podem formar múltiplos cátions com cargas

diferentes. Exemplo: Fe

diferentes. Exemplo: Fe²⁺²⁺ e Fee Fe³⁺³⁺..

Portanto, previsões baseadas simplesmente no número Portanto, previsões baseadas simplesmente no número do grupo não são confiáveis aqui como são para os do grupo não são confiáveis aqui como são para os elementos representativos. Quando se consideram elementos representativos. Quando se consideram metais de transição e seus compostos, devemos confiar metais de transição e seus compostos, devemos confiar mais fortemente no conhecimento da química mais fortemente no conhecimento da química

específica de cada elemento.

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6. Classifica

Tabela Perióódicadica

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6. Classifica

Tabela Perióódicadica Outra maneira de classificar um elemento é como um:

Outra maneira de classificar um elemento é como um:

metal

metal, , não metal (ametal)não metal (ametal) ou ou semisemi-metal (metalóide)-metal (metalóide)..

Mais uma vez a tabela periódica arranja Mais uma vez a tabela periódica arranja convenientemente os elementos de tal forma que uma convenientemente os elementos de tal forma que uma pessoa pode colocar facilmente um determinado pessoa pode colocar facilmente um determinado

elemento dentro dessas categorias.

A maioria dos elementos é composta de metais.

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6. Classifica

6. Classificaçõções das Regies das Regiõões da es da Tabela Peri

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6. Classifica

+/ +/ - - +/ +/ - - +/ +/ - - +/ +/ - - +/ +/ - -

SemiSemi--metaismetais NNãão Metaiso Metais

Metais Metais

TºC (F/E) TºC (F/E)

Temperatura Fusão e Ebulição

Densidade

- - + +

Maleabilidade (lâminas) e ductibilidade (fios)

- - + +

Tenacidade (choque)

- - + +

Dureza (resistência)

- - + +

Condutibilidade térmica e elétrica

- - + +

Brilho

Caracter

Caracteríísticassticas ItemItem

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6. Classifica

Tabela Perióódicadica Portanto em sua maioria:

Portanto em sua maioria:

Um Um metalmetal conduz eletricidade, tem brilho, é maleável conduz eletricidade, tem brilho, é maleável e flexível;

e flexível;

Um Um não metalnão metal não conduz eletricidade e não é não conduz eletricidade e não é maleável nem flexível;

maleável nem flexível;

Um Um semisemi-metal-metal tem aparência e algumas tem aparência e algumas propriedades de um metal mas comporta

propriedades de um metal mas comporta--se se quimicamente como um não metal.

quimicamente como um não metal.

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7. Propriedades Peri

7. Propriedades Perióódicas e dicas e Aperi

Aperióódicas dos Elementosdicas dos Elementos Propriedades Periódicas

Propriedades Periódicas dos elementos são aquelas cujo dos elementos são aquelas cujo valores crescem e decrescem sucessivamente a medida valores crescem e decrescem sucessivamente a medida que aumenta o número atômico, de modo que, na que aumenta o número atômico, de modo que, na seqüência dos elementos em ordem crescente de seus seqüência dos elementos em ordem crescente de seus

números atômicos, repetem

números atômicos, repetem--se valores elevados, se valores elevados, médios e baixos para a referida propriedade.

médios e baixos para a referida propriedade.

A temperatura de fusão é um exemplo de propriedade A temperatura de fusão é um exemplo de propriedade

periódica.

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Aperióódicas dos Elementosdicas dos Elementos

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Aperióódicas dos Elementosdicas dos Elementos Observando uma tabela de temperaturas de fusão dos Observando uma tabela de temperaturas de fusão dos elementos dispostos em ordem crescente de seus elementos dispostos em ordem crescente de seus

números atômicos, nota

números atômicos, nota--se que essas temperaturas se que essas temperaturas crescem e decrescem sucessivamente à medida que crescem e decrescem sucessivamente à medida que

crescem os números atômicos.

Desta maneira, periodicamente, repetem

Desta maneira, periodicamente, repetem-se -se temperaturas de fusão elevadas, baixas e temperaturas de fusão elevadas, baixas e intermediárias à medida que crescem os números intermediárias à medida que crescem os números atômicos. Isso mostra que a temperatura de fusão dos atômicos. Isso mostra que a temperatura de fusão dos

elementos é uma

elementos é uma propriedade periódicapropriedade periódica..

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Aperióódicas dos Elementosdicas dos Elementos Propriedades Aperiódicas

Propriedades Aperiódicas são aquelas que sempre são aquelas que sempre crescem ou sempre decrescem à medida que aumenta o crescem ou sempre decrescem à medida que aumenta o número atômico, de modo que não há repetição de número atômico, de modo que não há repetição de

valores altos, médios e baixos para a propriedade.

Portanto a massa atômica é função

Portanto a massa atômica é função aperiódicaaperiódica..

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7.1. Raio Atômico 7.1. Raio Atômico

É um conceito vago e não tem muito sentido, uma vez É um conceito vago e não tem muito sentido, uma vez

que o átomo não tem um contorno nítido.

O raio atômico dá apenas a idéia da distância média do O raio atômico dá apenas a idéia da distância média do núcleo a região de máxima probabilidade de núcleo a região de máxima probabilidade de localização dos elétrons do nível de energia mais localização dos elétrons do nível de energia mais

externo.

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7.2. Energia de Ionização 7.2. Energia de Ionização

É a energia mínima necessária para remover um É a energia mínima necessária para remover um

elétron do átomo desse elemento no estado gasoso.

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7.3. 7.3. Eletronegatividade Eletronegatividade

É a medida da capacidade de um átomo receber um ou É a medida da capacidade de um átomo receber um ou

mais elétrons. Essa capacidade refere

mais elétrons. Essa capacidade refere--se à átomos se à átomos isolados.

isolados.

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Grupo Grupo Completo Completo

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8. Os Elementos Qu

8. Os Elementos Quíímicos no micos no Cotidiano Cotidiano