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ALUNO (a):_________________________________________ II UNIDADE – COLÉGIO ESTADUAL JOÃO BATISTA NASCIMENTO OBJETOS DE CONHECIMENTO HABILIDADES Os materiais, suas propriedades e transformações químicas. Reconhecer que os elementos químicos estão agrupados na Tabela de acordo com a semelhança de propriedades e associar essa semelhança com suas estruturas eletrônicas # PARA INÍCIO DE CONVERSA ... Para estudar a relação entre tabela periódica e a distribuição eletrônica, é preciso compreender alguns conceitos, vamos relembrar? - Átomo: O átomo é a unidade fundamental da matéria, é a menor fração capaz de identificar um elemento químico.Ele é formado por um núcleo, que contém nêutrons e prótons(+), e por elétrons(-) que circundam o núcleo. - Elétrons (e): são minúsculas partículas de carga elétrica negativa que quase não possui massa e que giram ao redor do núcleo central do átomo. - Prótons (Z): têm carga elétrica positiva de mesmo valor absoluto que a carga dos elétrons, dessa forma, um próton e um elétron tendem a se atrair eletricamente. - Neutrons (n): O nêutron não têm carga nenhuma, ou seja, apresenta carga neutra. Juntamente com os prótons, ele forma o núcleo atômico, que carrega toda a massa (99,9%) do átomo. - Número atômico (Z): refere-se a quantidade de prótons que um átomo possui em seu núcleo. - Elemento químico: conjunto de átomos com mesmo número atômico, ou seja, com a mesma quantidade de prótons no núcleo. - Número de Massa (A): refere-se à soma da quantidade de prótons que um átomo possui em seu núcleo. - Íons: são átomos que perderam ou ganharam elétrons sem sofrer alteração em seu núcleo, podendo ser denominados de cátions(+) ou ânios (-). # TABELA PERIÓDICA - A finalidade fundamental de se criar uma tabela era facilitar a classificação, a organização e o agrupamento dos elementos conforme suas propriedades, ela foi idealizada inicialmente pelo químico russo Dmitri Mendeleiev. A Tabela Periódica como a conhecemos atualmente foi reorganizada por Henry Moseley, e é um modelo que agrupa todos os elementos químicos conhecidos e suas propriedades. Eles estão organizados em ordem crescente de números atômicos (número de prótons). No total, a nova Tabela Periódica possui 118 elementos químicos (92 naturais e 26 artificiais). # ORGANIZAÇÃO DA TABELA PERIÓDICA - Os chamados Períodos são as linhas horizontais numeradas, que possuem elementos que apresentam o mesmo número de camadas eletrônicas, totalizando sete períodos. 1º Período: 2 elementos 2º Período: 8 elementos 3º Período: 8 elementos 4º Período: 18 elementos CADERNO DE QUÍMICA # 1 TABELA PERIÓDICA, PROPRIEDADES PERIÓDICAS E DISTR. ELETRÔNICA Profesorra: Mr. Ingred S C Carregosa 5º Período: 18 elementos 6º Período: 32 elementos 7º Período: 32 elementos As Famílias ou Grupos são as colunas verticais, onde os elementos possuem o mesmo número de elétrons na camada mais externa, ou seja, na camada de valência. Muitos elementos destes grupos estão relacionados de acordo com suas propriedades químicas. São dezoito Grupos (A e B), sendo que as famílias mais conhecidas são do Grupo A, também chamados de elementos representativos. Os elementos de transição, também chamados de metais de transição, representam as 8 famílias do Grupo B. OBSERVAÇÃO: Por determinação da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), os grupos passaram a ser organizados por números de 1 a 18, embora ainda seja comum encontrarmos as famílias sendo descritas por letras e números. # DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA NA TABELA - A distribuição dos elétrons dos átomos em níveis e subníveis de energia geralmente é feita por meio do Diagrama de Pauling (pois foi criado pelo cientista Linus Carl Pauling (1901-1994)), também conhecido como Diagrama de distribuição eletrônica, ou, ainda, Diagrama dos níveis energéticos. Esse diagrama tem o seguinte aspecto: Por meio dessa distribuição eletrônica é possível saber a família e o período do elemento na Tabela Periódica. Fazendo a distribuição dos elétrons de todos os elementos, o último subnível eletrônico encontrado para cada um deles foi o mostrado na Tabela abaixo: Por exemplo, vamos fazer a distribuição eletrônica do oxigênio (8O), do ferro (26Fe) e do iodo (53I). O último subnível preenchido está em destaque: O oxigênio está no segundo período porque ele possui duas camadas eletrônicas (K e L); o ferro está no quarto período porque ele possui quatro camadas eletrônicas (K, L, M e N), e o iodo está no quinto período da Tabela Periódica porque ele possui cinco camadas eletrônicas (K, L, M, N e O). Veja como isso é verdade: AVALIAÇÃO DIAGNÓSTICA #1 Q1. A tabela periódica dos elementos químicos é, sem dúvida, uma ferramenta bastante útil para prever certas características e propriedades dos elementos químicos. Um exemplo disto é a previsão do comportamento dos átomos e dos compostos químicos por eles formados, ou ainda o porquê de certos átomos serem extremamente reativos, enquanto outros são praticamente inertes. A respeito da tabela periódica dos elementos, assinale a alternativa correta. (A) A tabela periódica atual foi reorganizada por Dmitri Mendeleiev . (B) Os chamados períodos são as linhas verticais. (C) As Famílias ou Grupos são as colunas horizontais. (D) A Tabela Periódica como conhecemos atualmente foi reorganizada por Henry Moseley. Q2. A Tabela Periódica é um modelo que agrupa todos os elementos químicos conhecidos e suas propriedades. Eles estão organizados em ordem crescente de: (A) Massa (B) Número atômico (C) Elétrons Q3. (IFMT) Na Tabela Periódica abaixo, estão identificados, através dos números 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ......16, 17 e 18, todos os grupos dos elementos químicos. Alguns desses grupos podem receber nomes, sendo que os dois primeiros grupos da Tabela Periódica são identificados nesta ordem, pelos nomes Metal Alcalino e Metal Alcalino Terroso, enquanto os três últimos grupos são denominados respectivamente de Calcogênios. Halogênios e Gases Nobres. Considerando a Tabela Periódica e o enunciado, assinale a alternativa que contém os símbolos dos elementos químicos pertencente, respectivamente, aos grupos dos Calcogênios, Halogênios e Gases Nobres. a) O; Se; Te b) Se; Br; F c) Br; Se; Ne d) S; F; Ne e) Br; O; Ne Q.4 - (FPS PE) A tabela periódica é um arranjo tabular dos elementos químicos, ordenada por seu número atômico (número de prótons), configurações eletrônicas e propriedades químicas recorrentes. Esta ordenação mostra as tendências periódicas, como elementos com comportamentos semelhantes. De acordo com a disposição dos átomos da tabela periódica, agrupados de acordo com a localização do elétron de menor energia nos orbitais s, p, d e f, três afirmações foram feitas: 1. Os elementos posicionados nos agrupamentos s e d são chamados de metais. 2. Alguns elementos posicionados no agrupamento p são chamados halogênios e gases nobres. 3. Os elementos posicionados no agrupamento f são chamados de lantanídeos e actinídeos. Está(ão) correta(s): a) 1 apenas. b) 3 apenas. c) 1 e 2 apenas. d) 1 e 3 apenas. e) 1, 2 e 3. AVALIAÇÃO DIAGNÓSTICA #2 Q.1 Em uma das primeiras classificações periódicas, os elementos químicos eram organizados em grupos de três, denominados tríades. Os elementos de cada tríade apresentam propriedades químicas semelhantes, e a massa atômica do elemento central equivale aproximadamente à média aritmética das massas atômicas dos outros dois. Observe as tríades a seguir: Com base nos critérios desta classificação, a letra X corresponde ao seguinte elemento químico: a) O b) As c) Se d) Po Q.2 Associe corretamente as colunas abaixo: I. Metais alcalinos ( ) Grupo 0 II. Metais alcalinoterrosos( ) Grupo 17 ou VII A III. Calcogênios ( ) Grupo 16 ou VI-A IV. Halogênios ( ) Grupo 15 ou V-A V. Família do carbono ( ) Grupo 14 ou IV-A VI. Família do nitrogênio ( ) Grupo 1 ou I-A VII. Gases nobres ( ) Grupo 2 ou II-A Q.3 Na classificação periódica, os elementos Ba (grupo 2), Se (grupo 16) e Cl(grupo 17) são conhecidos, respectivamente, como: a) alcalino, halogênio e calcogênio b) alcalinoterroso, halogênio e calcogênio c) alcalinoterrosos, calcogênio e halogênio d) alcalino, halogênio e gás nobre e) alcalinoterroso, calcogênio e gás nobre Q.4 Qual elemento pertence à família dos halogênios e está situado no 3º período? R:____________________________________________________ ______________________________________________________ # PROPRIEDADES PERIÓDICAS DOS ELEMENTOS- A tabela periódica é a mais importante ferramenta que os químicos utilizam para organizar e lembrar fatos da química. Como uma consequência do ordenamento na tabela periódica, as propriedades dos elementos variam periodicamente, ou seja, ocorrem à medida que o número atômico de um elemento químico aumenta. Verificaremos nesse tópico como determinadas propriedades dos elementos variam à medida que nos movemos através de um período,ou, como elas variam quando percorremos um grupo. - Tendências periódicas nos raios atômicos O raio atômico é calculado definindo distâncias entre os núcleos. Portanto, considera-se o raio atômico como sendo a metade da distância entre os núcleos de dois átomos vizinhos. Onde: Sendo r: raio e d: distância internuclear. Ele é medido em picômetros (pm). Essa medida é um submúltiplo do metro: 1 pm = 10-12 m. O tamanho atômico varia consistentemente através da tabela periódica. Existem dois fatores agindo: • Número quântico principal (n) e a carga nuclear efetiva ( Zef ). Ao descermos em um grupo, os átomos aumentam. Já ao longo dos períodos da tabela periódica, os átomos tornam-se menores. • Nas famílias os raios atômicos aumentam de cima para baixo, pois, nesse sentido, aumenta o número de camadas dos átomos. Assim, um átomo do 2º período (lítio, por exemplo) tem apenas dois níveis de energia, portanto terá menor raio atômico que um átomo do 3º período (da mesma família), sódio, por exemplo, que tem três níveis de energia. • Nos períodos conforme caminhamos para a direita, aumenta o número atômico (número de prótons) para átomos de mesmo número de níveis de energia, portanto aumenta a atração do núcleo pela eletrosfera, diminuindo o tamanho do átomo e consequentemente o raio. OBS1: Numa série de íons isoeletrônicos (apresentam igual número de elétrons), terá maior raio o íon que tiver menor número atômico OBS2: Os elementos de transição não seguem a lista de tendência observada para os elementos representativos, ao longo de um mesmo período devido a falhas no efeito de blingadem dos elétrons que orbitam em d, causando aumento da Zef. Eletronegatividade e Eletropositividade A eletronegatividade é uma grandeza que corresponde à capacidade que o átomo de um elemento tem de atrair elétrons da ligação, quando combinado com outro átomo. O átomo que atrai elétrons com mais intensidade é mais eletronegtivo. Lembre-se que esta é considerada a propriedade mais importante da tabela periódica. Isso porque a eletronegatividade induz o comportamento dos átomos, a partir do qual são formadas as moléculas. Na tabela periódica, a eletronegatividade aumenta ao longo de um mesmo período (no sentido horizontal) e nas famílias de baixo para cima (no sentido vertical). Eletropositividade é a capacidade que um átomo tem de doar elétrons, em comparação a outro átomo, na formação de uma substância composta. É o oposto da eletronegatividade. Aumenta nestes sentidos: Os elementos químicos de maior eletropositividade são os metais, e por isso, essa propriedade é também denominada de “caráter metálico”. OBS: Os “gases nobres” são elementos inertes, pois não realizam ligações químicas e dificilmente doam ou recebem elétrons. Além disso, eles possuem dificuldades em reagir com outros elementos. Sendo assim, a eletronegatividade e eletropositividade desses elementos não são consideradas. Afinidade Eletrônica e Energia de Ionização Afinidade eletrônica ou eletroafinidade é a quantidade de energia liberada por um átomo no estado gasoso, ao ganhar elétron. Os átomos com afinidade eletrônica elevada têm a tendência de ganhar um ou mais elétrons, adquirindo estabilidade, ou seja, a configuração eletrônica dos gases nobres. Na tabela periódica cresce da esquerda para a direita, na horizontal. Já no sentido vertical, ele aumenta de baixo para cima. Energia de ionização – essa propriedade periódica indica qual a energia necessária para transferir o elétron de um átomo em estado fundamental. O chamado “estado fundamental de um átomo” significa que o seu número de prótons é igual ao seu número de elétrons (p+ = e-). Com isso, após a retirada de um elétron do átomo, ele é ionizado. Ou seja, ele fica com mais prótons do que elétrons, e, portanto, se torna um cátion. Na tabela periódica, a energia de ionização é contrária à do raio atômico. Assim, ela aumenta da esquerda para a direita e de baixo para cima. Linha do Tempo da construção da Tabela Periódica AVALIAÇÃO DIAGNÓSTICA #3 Q1. (PUC-RJ) Considere as afirmações sobre elementos do grupo IA da Tabela Periódica: I. São chamados metais alcalinos. II. Seus raios atômicos crescem com o número atômico. III. Seu potencial de ionização aumenta com o número atômico. IV: Seu caráter metálico aumenta com o número atômico. Dentre as afirmações, são verdadeiras: a) I e II b) III e IV c) I, II e IV d) II, III e IV e) I, II, III e IV Q2. Comparando o cloro e o sódio, os dois elementos químicos formadores do sal de cozinha, pode afirmar que o cloro: a) tem maior raio atômico. b) tem maior caráter metálico, ou seja, é mais eletropositivo. c) tem menor energia de ionização. d) tem menor raio atômico. Q3. Todas as propriedades abaixo são periódicas, exceto: a) Caráter metálico. b) Energia de ionização. c) Massa atômica. d) Raio atômico. Q4. Considere os átomos dos seguintes elementos: I – Átomo de Li II – Átomo de F III – Átomo de Na Considere as seguintes bolas: A – bola de tênis B – bola de pingue-pongue C – bola de gude Para representar, com as bolas, os átomos, a melhor sequência seria: a) I-B, II-A, III-C. b) I-B, II-C, III-A. c) I-C, II-A, III-B. d) I-C, II-C, III-A. e) I-C, II-C, III-B. Q5. Considere os elementos químicos A,B,C,D e E com a seguinte posição na Tabela Periódica: Os elementos que apresentam a maior eletronegatividade, energia de ionização, eletropositividade são, respectivamente: a) A, C e E b) B, C e A c) C, E e A d) D, B e F e) B, E e F AVALIAÇÃO DIAGNÓSTICA #4 Q1. Observe os elementos representados na Tabela Periódica parcial abaixo e julgue os itens em verdadeiro ou falso: ( ) O césio (Cs) é o elemento de maior raio atômico dentre os representados. ( ) O raio atômico do magnésio (Mg) é maior que o do sódio (Na) porque ele possui um elétron a mais. ( ) Dentre os elementos representados, o níquel (Ni), escândio (Sc) e ítrio (Y) são elementos de transição. ( ) A eletronegatividade dos elementos B, C, N, O, F aumenta da esquerda para a direita. ( ) A energia de ionização do rubídio (Rb) é maior que a do xenônio (Xe). ( ) Dentre os elementos representados, o írídio é o mais denso. ( ) O raio atômico do Cálcio (Mg) é maior que o do bário (Ba). Q2. Considereo desenho a seguir, referente à tabela periódica dos elementos. As setas 1 e 2 referem-se, respectivamente, ao aumento de valor das propriedades periódicas: a) eletronegatividade e raio atômico. b) raio atômico e eletroafinidade. c) raio atômico e caráter metálico. d) potencial de ionização e eletronegatividade. Q3. Em relação às configurações eletrônicas, no estado fundamental, dos átomos dos elementos químicos X, Y e Z: X - 1s22s22p63s1 Y - 1s22s22p63s23p5 Z - 1s22s22p63s23p6 são feitas as afirmações: I - Pertencem ao mesmo período da Tabela Periódica. II - Pertencem ao mesmo grupo da Tabela Periódica. III - X possui maior eletropositividade e raio atômico que Y e Z. IV - X tem menor potencial de ionização que os demais elementos do período a que pertence. V - X é alcalino, Y é halogênio e Z é gás nobre. Quais as afirmações corretas? R:_________________________________________________
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