MATERIAL DE APOIO PARA ATIVIDADE PEDAGÓGICA COMPLEMENTAR/REC
Disciplina: Química
Professor (a): Mileickson Ap. de A. Pires Turmas: 1ºF e 1ºG
Horário de atendimento a dúvidas: Agendar via email: mileickson@gmail.com ou Whatsapp: 067996174320.
Vamos recapitular tudo que foi aprendido nesse bimestre, isto vai enfatizar os conhecimentos já adquiridos e assim melhorar a sua absorção dos conhecimentos, vamos lá.
Química e a Matéria
Mas o que é matéria? Podemos definir matéria da seguinte forma:
Com isto podesse afirmar que tudo aquilo que tem massa e ocupa um certo lugar no espaço, isto é, tem volume, pode ser definido como matéria. Sendo assim, todos os materiais que nos rodeiam (pedras, terra, água, seres vivos e materiais desenvolvidos tecnologicamente) são matéria.
Uma das características importantes da matéria, é que ela pode ser transformada. Existem dois tipos de transformações, as físicas e as químicas.
Transformações físicas são aquelas que mudam a forma física, mas não alteram a estrutura molecular. Por exemplo, ao rasgar uma folha de papel ao meio, podemos observar que apenas a estrutura física é alterada; quanto à estrutura química, temos o mesmo papel.
Outro exemplo é Solidificação da água. A substância – no caso, a água – estava no estado líquido e passou para o estado sólido. Sua forma e tamanho mudaram, mas não os seus constituintes.
Já as transformações químicas acontecem quando a estrutura molecular de um determinado material é alterada. A composição da matéria passa por mudanças, ou seja, uma ou mais substâncias alteram-se, dando origem a compostos diferentes. Mas como saber se uma determinada matéria passou por alguma transformação química? É fácil! A formação de uma nova substância pode ser identificada pelos seguintes fenômenos:
Alteração na cor;
Surgimento de chama ou luminosidade. Exemplo: queima do álcool;
Efervescência (liberação de um gás). Exemplo: quando dissolvemos um antiácido estomacal na água.
Um metal que enferrujou, um material que foi queimado, um alimento que foi cozido ou estragou, são alguns exemplos de transformações químicas.
Mudanças de Estado Físico
As mudanças de estado físico dependem de alguns fatores relativos à temperatura, à pressão, e à quantidade de energia evolvida no processo.
E as mudanças de estado físico representam os cinco processos de mudança de um estado para outro. As mudanças são: condensação ou liquefação, solidificação, fusão, vaporização e sublimação. Cada tipo de mudança possui algumas especificidades e estão relacionadas às qualidades da matéria.
Condensação ou Liquefação:
Pode-se observar a condensação pode ocorrer quando a água em estado gasoso encontra uma superfície mais fria, uma janela, por exemplo.
Solidificação:
Fusão
Como o Gelo derretendo a temperatura ambiente (entorno de 25ºC).
Vaporização
A partir de 1 °C até 100 °C, apresenta-se em estado líquido.
Um exemplo de vaporização muito utilizado é a secagem de roupas num varal, a roupa seca por conta da evaporação da água. Outro é o aquecimento da água para cozimento de alimentos, no qual seu estado está de ebulição.
Sublimação
Estados físicos da água
A água é facilmente encontrada em seus três estados físicos: sólido, líquido e gasoso.
Cada estado físico da água é possível de acordo com as variações de temperatura e pressão. A ÁGUA
A água é uma substância formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, sendo H2O sua fórmula química. Encontrada, principalmente, no estado líquido, é a substância mais abundante da crosta terrestre. Estima-se que 70% do planeta seja coberto por água, e a grande maioria dela está nos oceanos. Depois dos oceanos, o segundo maior reservatório de água do planeta são as geleiras. Já nos continentes, essa substância é encontrada, principalmente, em águas subterrâneas.
ETAPAS DO CICLO DA ÁGUA
O ciclo da água, também chamado de ciclo hidrológico, ocorre por meio das mudanças dos estados físicos e da movimentação da água pelos seres vivos e pelo meio ambiente. Esse ciclo depende diretamente da energia solar, dos movimentos de rotação da Terra e, até mesmo, da gravidade.
O Sol é o responsável por proporcionar energia para que o ciclo aconteça. Sua luz provoca a evaporação da água presente na superfície terrestre. Em alguns locais, no entanto, a neve e o gelo sublimam, passando do estado sólido para o vapor, pulando as fases de fusão (sólido para o líquido) e de evaporação.
A água, agora em estado gasoso, sobe para camadas mais altas da atmosfera, onde a temperatura é mais baixa. Ao alcançar determinada altitude, essa substância passa do estado de vapor para o líquido (condensação) e forma as nuvens, que são, na realidade, uma grande quantidade de gotículas de água. Em locais frios, essas gotículas podem solidificar-se e dar origem à neve ou ao granizo.
Ao iniciar a chuva, processo também chamado de precipitação, a água começa a retornar para a superfície terrestre e é influenciada diretamente pela gravidade. Nesse momento, ela pode atingir rios, lagos e oceanos, infiltrar-se no solo e nas rochas ou pode ser impedida de voltar à superfície terrestre pela vegetação.
O ciclo da água é importante porque garante que essa substância circule constantemente pelo ambiente, passando pelos organismos vivos e pelo meio físico. Como a água circula no ambiente, ela consegue suprir as necessidades dos seres vivos, que precisam diariamente dessa substância para o funcionamento adequado de seu organismo. Além disso, a permanência da água no ambiente é importante para algumas atividades realizadas pelos seres humanos, uma vez que ela é fundamental para a geração de energia, desenvolvimento da produção agrícola e agropecuária, diversas atividades industriais e algumas tarefas do dia a dia, como lavar roupa e louça.
Entretanto, é importante destacar que, apesar de o ciclo da água garantir que essa substância circule no meio constantemente, isso não garante que não possa faltar água. Isso ocorre pelo fato de que o ciclo da água é complexo e pode ser afetado por diversos fatores, como o vento, que podem fazer com que a água que evaporou em uma área seja precipitada em outras.
AS RESERVAS MUNDIAIS DE ÁGUA
A água na Terra é praticamente invariável há milhões de anos, o que muda é a sua distribuição e a sua qualidade. O Brasil, a Rússia, a China e o Canadá, são os países que basicamente têm as maiores reservas de água do mundo. A África e o Oriente, especialmente não dispõem de recursos hídricos para abastecer sua população com o mínimo necessário, que varia de 20 a 50 litros diários por pessoa.
No Brasil, que abriga 12% de toda a água superficial do planeta, há um desequilíbrio em sua distribuição, onde 70% da disponibilidade hídrica está na Bacia Amazônica. O Sudeste densamente povoado, guarda apenas 6% das reservas.
A água de poços e fontes vem sendo utilizada intensamente como abastecimento humano, segundo o IBGE/2008, 10% dos domicílios brasileiros usam água subterrânea para abastecimento.
Agora vamos aprofundar no espaço atômico dos elementos, entender sobre o que constitui todas as substâncias nesse planeta, o átomo.
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS E A IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS
Os filósofos gregos Demócrito e Leucipo viveram entre o século IV e V a.C. acreditavam que o universo era constituído por partículas indivisíveis, e então chamaram de átomo, do grego ατoμoν, a (não) e tomo (partes), a partícula indivisível e a menor parte da matéria.
Embora o conceito de átomo seja antigo, o desenvolvimento das teorias atômicas são datadas entre o século XIX e XX.
MODELO ATÔMICO DE DALTON
Em 1803, Dalton retomou as ideias de Leucipo e Demócrito e propôs o seguinte:
“A matéria é formada por átomos, que são partículas minúsculas, maciças, esféricas e indivisíveis.”
Todos os átomos seriam assim, diferenciando-se somente pela massa, tamanho e propriedades para formar elementos químicos diferentes.
Todas as substâncias são formadas por átomos;
Os átomos de um elemento químico são idênticos no tamanho e nas características, já os de elementos químicos distintos são diferentes;
As substâncias são resultado de uma reação química, que consiste na recombinação dos átomos.
Pontos negativos: Como os elétrons ainda não eram conhecidos quando Dalton formulou sua teoria, essas partículas, que hoje sabemos que fazem parte dos átomos, não foram consideradas.
MODELO ATÔMICO DE THOMSON
Por meio de um experimento com uma ampola de Crookes (um tubo de vidro fechado com um eletrodo positivo e um negativo onde se colocavam gases em pressões baixíssimas e submetidos a altas voltagens), Thomson descobriu que existiam partículas negativas que compunham a matéria. Isso significava que o modelo de Dalton estava errado porque o átomo seria divisível, tendo em vista que ele teria partículas ainda menores negativas chamadas de elétrons.
Visto que o átomo é neutro, cargas positivas também deveriam existir. Assim, J. J. Thomson propôs o seguinte em 1898:
“ O átomo é constituído de uma partícula esférica de carga positiva, não maciça, incrustada de elétrons (negativos), de modo que sua carga elétrica total é nula.”
Segundo Thomson:
O átomo é eletricamente neutro;
Os elétrons fixam-se em uma superfície carregada positivamente;
Existe uma repulsão entre os elétrons distribuídos nos átomos.
Pontos negativos: Embora Thomson levasse em consideração a existência dos elétrons, o átomo não é uma esfera positiva, mas sim dotada de partículas com cargas positivas, os prótons, identificados em 1886, pelo cientista Eugene Goldstein e confirmados posteriormente por Ernest Rutherford.
MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD
Em 1911, o físico neozelandês Ernest Rutherford realizou um experimento em que ele bombardeou uma finíssima lâmina de ouro, com partículas alfa (α) emitidas por uma amostra de polônio (material radioativo) que ficava dentro de um bloco de chumbo com um pequeno orifício pelo qual as partículas passavam.
Por meio dos resultados desse experimento, Rutherford percebeu que, na verdade, o átomo não seria maciço como propôs os modelos de Dalton e Thomson. Veja o que ele propôs:
“O átomo é descontínuo e é formado por duas regiões: o núcleo e a eletrosfera. O núcleo é denso e tem carga positiva, ou seja, é constituído de prótons. A eletrosfera é uma grande região vazia onde os elétrons
ficam girando ao redor do núcleo.”
Segundo Rutherford:
O átomo apresenta uma região central com alta concentração de carga positiva;
A massa de um átomo se concentra na sua região central;
Os elétrons são mais leves e se localizam ao redor do núcleo, região que contém muitos espaços vazios.
Pontos negativos: O núcleo atômico não possui apenas partículas de carga positiva, mas existem também outras partículas subatômicas, os nêutrons, descobertos por James Chadwick em 1932. Além disso, o modelo proposto por Rutherford não explicava a emissão de luz pelos átomos.
MODELO ATÔMICO DE BOHR OU DE RUTHERFORD-BOHR
Esse modelo recebeu esse nome porque, em 1913, o cientista Niels Bohr (1885-1962) propôs um modelo que se baseou no de Rutherford, apenas o aprimorando. Entre seus principais postulados, temos o seguinte:
“Os elétrons movem-se em órbitas circulares, e cada órbita apresenta uma energia bem definida e constante (nível de energia) para cada elétron de um átomo.”
Essas camadas eletrônicas ou níveis de energia passaram a ser representadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q, respectivamente, no sentido da camada mais próxima ao núcleo para a mais externa. Segundo esse modelo, as órbitas vão progressivamente sendo preenchidas pelos elétrons.
Os elétrons movimentam-se nas camadas ao redor do núcleo;
As camadas ao redor do núcleo apresentam valores de energia específicos;
Para ir para um nível mais externo o elétron deve absorver energia. Ao retornar para uma camada mais próxima do núcleo, o elétron libera energia.
Pontos negativos: Não pode-se afirmar que os elétrons realizam uma trajetória ao redor do núcleo em posições fixas como os planetas ao redor do Sol.
MODELO ATÔMICO QUÂNTICO
Muitos cientistas contribuíram para o desenvolvimento da mecânica quântica, que tenta explicar a "mais real" estrutura de um átomo pela combinação de diversos estudos e, por isso, é o mais complexo. Átomo quântico (1926):
O núcleo é formado por prótons (carga positiva) e nêutrons (carga nula), e os elétrons (carga negativa) formam uma nuvem eletrônica ao redor do núcleo.
Representação do modelo atômico quântico, o mais atual modelo do átomo. Segundo o modelo atômico quântico:
O núcleo é formado por prótons e nêutrons. Como apenas os prótons possuem carga, o núcleo é carregado positivamente;
Os elétrons formam uma nuvem eletrônica ao redor do núcleo;
Os elétrons se movimentam em orbitais, num espaço tridimensional;
A posição exata de um elétron não pode ser definida. O que é feito são cálculos que determinam a probabilidade da região que um elétron estará em dado tempo.
Os números quânticos têm a função de localizar os elétrons. São eles:
O número quântico principal (n) representa os níveis de energia, ou seja, quais as camadas eletrônicas de um átomo.
O número quântico secundário (l) indica os subníveis de energia, ou seja, o subnível de energia a que o elétron pertence.
O número quântico magnético (m) é aquele que indica a órbita onde os elétrons se encontram.
TABELA PERIÓDICA - CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS DOS ELEMENTOS AO LONGO DA CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA
Os elementos químicos, também chamados de substâncias simples, são elementos formados por átomos. Atualmente, existem 118 elementos químicos, sendo que 92 são naturais (encontrados na natureza) e 26 são artificiais e produzidos de maneira artificial.
Todos os elementos químicos estão presentes na tabela periódica. Eles são representados por uma sigla, onde a primeira letra é maiúscula. Se essa sigla tiver duas letras, a segunda será minúscula, por exemplo:
Elemento Ferro – sigla Fe
A Tabela Periódica atual é organizada em linhas horizontais em ordem crescente de número atômico. Tanto que o primeiro elemento químico que aparece da esquerda para a direita na parte superior é o hidrogênio, que é o elemento de menor número atômico, 1.
A classificação periódica dos elementos é feita baseada na Tabela Periódica. A tabela periódica relaciona os elementos em linhas chamadas períodos e colunas chamadas grupos ou famílias, em ordem crescente de seus números atômicos.
As fileiras horizontais na tabela periódica são chamadas períodos e as colunas verticais são chamadas grupos. A primeira coluna (grupo 1) da tabela periódica é a dos metais alcalinos e a última coluna (grupo 18) é a dos gases nobres. As propriedades dos elementos do mesmo grupo são semelhantes.
A Tabela Periódica é organizada da seguinte forma:
Colunas Verticais: são as chamadas famílias (divididas em A e B, sendo oito de cada) ou grupos (numerados de 1 a 18);
Os grupos (ou famílias) da Tabela são numerados da esquerda para a direita de 1 a 18:
Os grupos (ou famílias) na tabela são divididas em A ou B:
Colunas Horizontais: são os chamados períodos. Ao todo na tabela, eles são sete.
1º período: Camada K 2º período: Camada L 3º período: Camada M 4º período: Camada N 5º período: Camada O 6º período: Camada P 7º período: Camada Q
As séries dos Lantanídeos e dos Actinídeos, devido as propriedade e características pertencentes à família IIIB (ou Grupo 3) e respectivamente ao sexto e sétimo períodos, são posicionadas fora e abaixo da tabela:
Na Tabela Periódica, os elementos químicos também podem ser classificados em conjuntos, chamados de séries químicas, de acordo com sua configuração eletrônica:
Elementos representativos: pertencentes aos grupos 1, 2 e dos grupos de 13 a 17.
Elementos (ou metais) de transição: pertencentes aos grupos de 3 a 12.
Elementos (ou metais) de transição interna: pertencentes às séries dos lantanídeos e dos actinídeos.
Gases nobres: pertencentes ao grupo 18.
Além disso, podemos classificar os elementos de acordo com suas propriedades físicas nos seguintes grupos:
Metais: Eles constituem a maioria dos elementos da tabela. São bons condutores de eletricidade e calor, são maleáveis e dúcteis, possuem brilho metálico característico e são sólidos, com exceção do mercúrio.
Não-Metais: São os mais abundantes na natureza e, ao contrário dos metais, não são bons condutores de calor e eletricidade, não são maleáveis e dúcteis e não possuem brilho.
Gases Nobres: São no total 6 elementos e sua característica mais importante é a inércia química.
Hidrogênio: O hidrogênio é um elemento considerado à parte por ter um comportamento único.
Subconjuntos são baseados em características semelhantes e propriedades químicas.
O hidrogênio é o Grupo 1, mas apresenta algumas características de um metal e é muitas vezes classificados com os não-metais.
Metais alcalinos: Os metais alcalinos compõem o Grupo 1 da tabela, e compreendem de lítio (Li), através francium (Fr). Estes elementos têm comportamento e características muito semelhantes.
Metais alcalino-terrosos: Os metais alcalino-terrosos compõem o Grupo 2 da tabela periódica, de berílio (Be), através do rádio (Ra). Os metais alcalino-terrosos têm pontos de fusão muito altos e óxidos que têm soluções básicas alcalinas.
Metalóide: Os metalóides são boro (B), de silício (Si), germânio (Ge), arsênico (As), antimônio (Sb), telúrio (Te) e polônio (Po). Eles às vezes se comportam como semicondutores (B, Si, Ge) em vez de como condutores. Metalóides são também chamados de “semi-metais” ou “metais pobres.”
Não-metais (Ametais): O termo “não-metais” é utilizado para classificar hidrogênio (H), carbono (C), azoto (N), fósforo (P), o oxigênio (O), enxofre (S) e selênio (Se).
Halogênios: Os elementos de halogêneo são um subconjunto dos não-metais. Eles compreendem Grupo 17 da Tabela Periódica, de flúor (F) através astato (At). Eles são geralmente muito reativo quimicamente e estão presentes no meio ambiente como compostos, em vez de elementos puros.
Gases nobres: O inerte, ou nobre, gases compreendem Grupo 18. Eles são geralmente muito estável quimicamente e apresentam propriedades semelhantes de ser incolor e inodoro.
Metais de transição: Os elementos de transição são os metais que têm uma subcamada d parcialmente preenchido e compreendem grupos de 3 a 12 e os lantanídeos e actinídeos.
Metais pós-transição (outros metais): Os elementos de pós-transição são de alumínio (Al), gálio (Ga), índio (In), tálio (Tl), estanho (Sn), chumbo (Pb) e bismuto (Bi). Como o nome indica, estes elementos têm algumas das características dos metais de transição, mas eles tendem a ser mais macia e mais fracamente do que conduzir os metais de transição.
Lantanídeos: Os lantanídeos compreendem elementos do lantânio (La, Z:57), daí o nome do conjunto – através de 71, lutécio (Lu). Eles, junto com os actinídeos, são frequentemente chamados de “F-elementos”, porque eles têm elétrons de valência na camada f.
Actinídeos: Os actinides compreendem do actínio (Ac, Z:89) até o lawrencium (Lr, Z:103). Eles, juntamente com os lantanídeos, são frequentemente chamados de “The F-elementos”, porque eles têm elétrons de valência na camada f. Apenas tório (Th) e
urânio (U) ocorrem naturalmente com abundância significativa. Eles são todos radioativo.
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA – CAMADAS ELETRÔNICAS
O modelo atômico de Rutherford-Böhr mostra que o átomo possui um núcleo com prótons e nêutrons, além de uma eletrosfera (no qual ficam os elétrons) formada por várias camadas eletrônicas, com valores de energia específicos para cada tipo de átomo. Para os elementos conhecidos atualmente, existem, no máximo, sete camadas que são representadas, respectivamente (de dentro para fora), pelas letras K, L, M, N, O, P e Q.
Os elétrons se organizam e distribuem-se pelas camadas eletrônicas, estando uns mais próximos do núcleo e outros mais distantes.
Com isso, é possível observar que os elétrons encontram-se em níveis e sub-níveis de energia. Assim, cada um possui uma determinada quantidade de energia.
Nível de Energia Camada Eletrônica Nº Máximo de Elétrons
1° K 2 2° L 8 3° M 18 4° N 32 5° O 32 6° P 18 7° Q 8
Segundo o Princípio de Exclusão de Pauli, em cada orbital cabem no máximo dois elétrons. Para os orbitais que não possuem os dois elétrons, dizemos que estão incompletos e que são elétrons isolados ou desemparelhados.
Além disso, ao se preencher os orbitais, isto é, fazer a distribuição eletrônica, isso deve ser feito segundo a Regra de Hund ou Regra de máxima multiplicidade, que diz que esse preenchimento deve ser feito de um modo que se obtenha o maior número possível de orbitais desemparelhados. Nesse preenchimento, normalmente se simboliza cada elétron por uma seta (voltada para cima ou para baixo) com o sentido de acordo com o spin do elétron.
A DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA POR SUBNÍVEIS
Distribuição eletrônica em orbitais é uma forma diferente de representar a distribuição eletrônica de um átomo. Nela, demonstramos os elétrons dentro dos orbitais de cada subnível (s, p, d, f), em cada um dos níveis (1o, 2o, 3o, 4o, 5o, 6o, 7o).
Orbitais dos subníveis
Subnível
s
apresenta apenas 1 orbital, o qual comporta, no máximo, 2 elétrons Subnívelp
apresenta 3 orbitais, quecomportam, no máximo, 6 elétrons
Subnível d apresenta 5 orbitais, que comportam, no máximo, 10 elétrons
Subnível f apresenta 7 orbitais, que comportam, no máximo, 14 elétrons
Obs.: o preenchimento dos orbitais segue a regra de Hund, que determina que cada orbital deve ser preenchido, inicialmente, com um elétron (todos no mesmo sentido). Depois que cada orbital tiver um elétron, deve-se voltar ao primeiro orbital e continuar o preenchimento de cada um deles com o segundo elétron (no sentido contrário).
DIAGRAMA DE LINUS PAULING
Segundo Linus Pauling, um átomo em estado fundamental, isolado ou neutro, apresenta os seus elétrons em ordem crescente de energia, ou seja, os elétrons ocupam primeiramente os subníveis de menor energia. Dessa maneira, elaborou um dispositivo prático que permite colocar todos os subníveis de energia conhecidos em ordem crescente de energia. É o processo das diagonais, denominado diagrama de Pauling, representado a seguir. A ordem crescente de energia dos subníveis é a ordem na sequência das diagonais.
Como fazer a distribuição eletrônica?
Para entender melhor o processo de distribuição eletrônica, observe abaixo o exercício resolvido. Faça a distribuição eletrônica do elemento Ferro (Fe) que apresenta número atômico 26 (Z = 26):
Para fazer a distribuição, esteja atento ao número total de elétrons, em cada subnível e nas respectivas camadas eletrônicas, até completar os 26 elétrons do elemento:
K - s2 L - 2s2 2p6 M - 3s2 3p6 3d10 N - 4s2
Observe que não foi necessário fazer a distribuição eletrônica em todas as camadas, visto que o número atômico do Ferro é 26.
Assim, a distribuição eletrônica desse elemento é representada da seguinte maneira: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. A soma dos números expoentes totalizam 26, ou seja, o número total de elétrons presentes no átomo de Ferro.
Se a distribuição eletrônica for indicada por camadas representa-se da seguinte maneira: K = 2; L = 8; M = 14; N = 2.
PROPRIEDADES PERIÓDICAS E APERIÓDICAS DOS ELEMENTOS QUÍMICOS
Propriedades periódicas: ocorrem à medida que o número atômico de um elemento químico aumenta, ou seja, assume valores que crescem e decrescem em cada período da Tabela Periódica. Esse fato costuma ser traduzido pela seguinte lei:
Muitas propriedades físicas e químicas dos elementos são funções periódicas de seus números atômicos (Lei da Periodicidade ou Lei de Moseley).
Entre as propriedades periódicas temos: raio atômico, energia de ionização, eletroafinidade, eletronegatividade, densidade, temperatura de fusão e ebulição e volume atômico.
Propriedades aperiódicas: os valores desta propriedade variam à medida que o número atômico aumenta, mas não obedecem à posição na Tabela, ou seja, não se repetem em períodos regulares.
Exemplos de propriedades aperiódicas: calor específico, índice de refração, dureza e massa atômica. É válido ressaltar que a massa atômica sempre aumenta de acordo com o número atômico do elemento, e não diz respeito à posição deste elemento na Tabela.
PROPRIEDADES PERIÓDICAS
Raio atômico
Não é possível determinar com precisão o raio atômico (distância do núcleo até a camada ou nível de energia mais externo) de um átomo isolado, porém é possível calcular qual é esse raio por meio da distância entre os núcleos de dois átomos de um mesmo elemento, sem estarem ligados e considerando o átomo como esferas.
O raio atômico é uma propriedade periódica, isso significa que à medida que o número atômico aumenta, os raios atômicos dos elementos da tabela periódica assumem variações fixas, isto é, os tamanhos dos raios atômicos variam de forma periódica de acordo com a família e o período do elemento.
Volume atômico
O volume atômico não é o volume que um átomo ocupa, mas refere-se ao volume ocupado por uma quantidade fixa de determinado número de átomos de um elemento químico. A quantidade que se estabeleceu para calcular o volume atômico é o valor da constante de Avogadro, que é igual a 6,02.1023 átomos, o que corresponde a 1 mol do elemento. Assim, podemos dizer que o volume atômico é o volume que 1 mol de átomos (ou 6,02 . 1023 átomos) de um elemento ocupa.
Densidade absoluta
Chama-se Densidade Absoluta (d) ou massa específica de um elemento o quociente entre sua massa (m) e seu volume (v). Portanto: d = m/v
Num mesmo período da tabela periódica, os valores dessa propriedade crescem das extremidades para o centro, em geral. Nas famílias 1A e 4A, a densidade absoluta cresce conforme aumentam as massas atômicas, isto é, de cima para baixo, sendo uma propriedade periódica dos elementos químicos.
Pontos de fusão e de ebulição
Os pontos de fusão (PF) e os pontos de ebulição (PE) são as temperaturas nas quais os elementos químicos entram em fusão ou ebulição, respectivamente. Tais propriedades não seguem uma sequência linear como as anteriores:
Potencial de ionização
A energia ou potencial de ionização é a energia necessária para que um ou mais elétrons sejam retirados de um átomo isolado no estado gasoso. Tal propriedade periódica é proporcional ao raio atômico do átomo: quanto maior o raio atômico, menor é a atração do núcleo sobre o elétron mais afastado, logo, a energia necessária para retirar esse elétron é menor.
Eletronegatividade e Eletropositividade
Eletronegatividade é a atração exercida pelo núcleo sobre os elétrons numa ligação química. Essa propriedade também está associada ao raio atômico: quanto menor o raio atômico, maior é à força de atração, uma vez que a distância entre o núcleo e a eletrosfera é menor. Sendo eletropositividade em todas as propriedades e características é o inverso da eletronegatividade.
Eletroafinidade ou afinidade eletrônica
A eletroafinidade ou afinidade eletrônica é a energia liberada quando o átomo neutro no estado gasoso recebe um elétron. Essa grandeza mede a intensidade com que o átomo “prende” esse elétron recebido. Tal propriedade periódica é inversa ao raio atômico, ou seja, quanto menor o raio, maior a eletroafinidade dos elementos de uma mesma família ou de um mesmo período.
PROPRIEDADES APERIÓDICAS Massa atômica
A massa atômica é a unidade de peso de átomos feita por comparação com uma grandeza padrão (1/12 da massa de um átomo isótopo do carbono-12). Esta propriedade sempre aumenta de acordo com o aumento do número atômico, sem fazer referência à localização do elemento na tabela periódica.
Calor específico
O calor específico é a quantidade de calor que um grama de uma substância precisa absorver para aumentar sua temperatura em 1 °C, sem que haja alteração no seu estado físico. O calor específico de um elemento no estado sólido sempre diminui com o aumento do número atômico.
Dureza
A dureza é uma propriedade mecânica característica de materiais solídos que representa a resistência destes materiais ao risco ou à penetração quando pressionados. Esta propriedade muito depende do estado em que se encontra o material, bem como das forças de ligação entre os seus átomos, moléculas ou íons. Quanto maior é o número atômico, maior também é a dureza do elemento químico.
Índice de refração
O índice de refração é uma propriedade física descrita como sendo a razão entre a velocidade da luz em dois meios diferentes (no ar e num corpo tranparente mais denso). Tal propriedade também aumenta com o aumento do número atômico.
Pode-se concluir, então, que as propriedades aperiódicas dos elementos químicos não se enquadram na lei da periodicidadede Moseley, que teoriza que muitas propriedades físicas e químicas variam periodicamente na sequência de seus números atômicos.
REFERÊNCIAS E MATERIAL DE APOIO
LISBOA, J. C. F. et al.- Ser Protagonista: Química, 1º Ano - 3ªEd. – Edições SM, Cap 5, São Paulo, 2016.
FELTRE, R. Química geral, vol. 1, Editora Moderna, 6ª edição, São Paulo, 2004.
FELTRE, R; YOSHINAGA, S. Atomística – 1ª Ed. – São Paulo: Moderna, 1970. p. 146 – 175. SOUZA, L. A. "Transformações da matéria"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-materia.htm
FOGAÇA, J. - Transformações da matéria -
https://www.preparaenem.com/quimica/transformacoes-materia.htm https://www.todamateria.com.br/mudancas-estado-fisico/
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/mudanca-estado-fisico.htm https://www.todamateria.com.br/evolucao-dos-modelos-atomicos/ Manual da Química – Modelos Atômicos
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/distribuicao-eletronica-dos-elementos-transicao.htm https://www.todamateria.com.br/distribuicao-eletronica/ https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/distribuicao-eletronica.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/distribuicao-eletronica-de-eletrons.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/propriedades-periodicas-aperiodicas.htm https://www.preparaenem.com/quimica/propriedades-periodicas-aperiodicas.htm https://www.coladaweb.com/quimica/elementos-quimicos/propriedades-periodicas-dos-elementos https://www.infoescola.com/quimica/propriedades-aperiodicas-dos-elementos-quimicos/ https://www.todamateria.com.br/elementos-quimicos/
MATERIAL DE APOIO - VIDEOS SOBRE O CONTEÚDO
Química e Matéria: https://www.youtube.com/watch?v=z1Oul5rux5w
Transformações da matéria: https://www.youtube.com/watch?v=n6lcjSneAWM Estados Físicos: https://www.youtube.com/watch?v=isPzCiQ0WEs
Modelos Atômicos: https://www.youtube.com/watch?v=lDrKIqubzdw Elementos Químicos: https://www.youtube.com/watch?v=SbblIkgoaEE Tabela Periódica: https://www.youtube.com/watch?v=yv5168bi1X4
Distribuição Eletrônica: https://www.youtube.com/watch?v=lPeSPYqxQFw
Propriedades Periódicas: https://www.youtube.com/watch?v=eqFGa9hcdMc&t=96s Propriedades Aperiódicas: https://www.youtube.com/watch?v=JIf5SSt3cag
