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Leis Ponderais / Leis periódicas dos elementos Leis Ponderais ✓Leis ponderais são leis que falam das massas das substâncias que participam das reações químicas. As principais leis ponderais são: ✓Lei da Conservação das Massas (ou lei de Lavoisier); ✓ Lei das Proporções de Massa (ou Lei de Proust). Lei da Conservação da Massa ✓ O químico francês Antoine Lavoisier (1743-1794) realizou muitas experiências que levaram à seguinte conclusão: a massa antes e depois de qualquer reação é sempre a mesma. Lei de Lavoisier Experiência Conclusão Carbono + Oxigênio ⭢ Gás Carbônico 3g 8g ⭢ 11g Veja que: 3g + 8g = 11g “A soma das massas antes da reação é igual à soma das massas após a reação” ✓Foi observado, porém, que a queima de algumas substâncias havia aumento da massa, enquanto na queima de outras havia diminuição. ✓O grande mérito de Lavoisier foi ter descoberto que essas diferenças de massa se davam por causa da absorção ou liberação de gases durante as reações. Por exemplo, a queima da palha de aço ocorre consumo de oxigênio do ar, o que produz uma substância composta de ferro e oxigênio com massa maior do que a massa da palha de aço. ✓Medindo a massa de palha de aço antes e depois de sua queima, observa-se o aumento da massa do material sólido. ✓Para compreender melhor essa lei podemos esquematizar: Ferro + Oxigênio ⭢ Óxido de ferro m1 + m2 = m3 ✓Segundo os dados acima a soma da massa das substâncias reagentes é igual à massa das substâncias dos produtos. ✓A Lei de Lavoisier pode ser resumida pela frase: “Na natureza nada se cria, nada se perde; tudo se transforma”. Lei das Proporções de Massa ✓“Uma substância pode ser proveniente de diferentes fontes naturais ou ser obtida por diversos processos. No entanto, seja qual for o método de obtenção, a substância terá sempre a mesma composição química fixa”. ✓Essa foi a conclusão que chegou o químico francês Joseph Louis Proust (1754-1826). ✓ Em 1797, Proust enunciou a lei das Proporções Definidas (ou Lei de Proust): “As substâncias reagem sempre na mesma proporção para formarem outra substância.” Lei de Proust Experiência Conclusão Carbono + Oxigênio ⭢ Gás Carbônico 3g + 8g ⭢ 11g ou 6g + 16g ⭢ 22g ou 9g + 24g ⭢ 33g “A proporção das massas que reagem permanece sempre constante” Modelo Atômico de Dalton ✓ Em 1808, John Dalton publicou o livro Novo Sistema de Filosofia química, no qual apresentava sua teoria para a constituição da matéria; ✓ Dalton defendia que a matéria era formada por pequenas partículas que ele denominou átomo. Teoria Atômica de Dalton ✓ A matéria é constituída por partículas denominadas átomos; ✓ As substâncias simples são constituídas por apenas um tipo de átomo (elemento químico) e as substâncias compostas por mais de um tipo de átomo (diferentes elementos químicos); ✓ As substâncias compostas são constituídas pela combinação de átomos de diferentes elementos químicos em proporções fixas. Entendendo a relação entre a teoria atômica de Dalton e as leis ponderais. ✓ A Lei de Lavoisier é explicada do seguinte modo: Carbono + oxigênio ⭢ gás carbônico C + O2 ⭢ CO2 (3g+4g+4g=11g) ⭢ (4g+3g+4g=11g) ✓ Considerando que as partículas (átomos) iniciais e as finais são as mesmas, concluímos que a massa deve permanecer inalterada. ✓ A Lei de Proust seria explicada da seguinte maneira: Carbono + oxigênio ⭢ gás carbônico 1ª Experiência: 2ª Experiência: ✓ Da 1ª experiência para a 2ª, a quantidade de átomos dobrou; como consequência, todas as massas duplicaram. ✓ Substância simples é um tipo de substância formada por átomos de apenas um tipo de elemento químico. Exemplo: H2, O2, N2, He, etc. ✓ Substância Composta é um tipo de substância formada por átomos de mais um tipo de elemento químico. Exemplos: H2O, CO2, NaCl, etc. Lei periódica dos elementos ✓ Quando os elementos são listados, sequencialmente, em ordem crescente de número atômico, há uma repetição periódica em suas propriedades. ✓ As propriedades dos elementos químicos são funções periódicas do número atômico. Tabela periódica • “A Tabela Periódica é um arranjo de elementos em ordem crescente de número atômico em linhas horizontais de comprimentos tais que os elementos com propriedades químicas semelhantes caem diretamente um embaixo do outro” Características da Tabela Periódica • Colunas verticais ou Grupos: ✓Reúnem elementos com propriedades químicas e físicas semelhantes. ✓ São numeradas de 1 a 18 (sistema IUPAC). ✓Sistema anterior: grupos A e B. ✓Elementos dos Grupos A: elementos principais ou representativos. ✓Elementos dos Grupos B: elementos de transição. • Tabela periódica organizada em famílias ou grupos: ilustração dos sistemas de numeração. • Divisão moderna da tabela periódica: metais e não metais (ou ametais). Até então, B, Si, Ge, As, Sb, Te e At, eram classificados como semimetais ou metalóides. • Ainda prevalece o sistema com a divisão em metais, não metais (ametais), semimetais (metalóides), gases nobres e hidrogênio. • Atualmente, reúne 118 elementos químicos: ✓Contém elementos naturais, que são os que apresentam Z ≤ 92 (urânio, U: Z = 92). Tecnécio (Tc, Z = 43) e promécio (Pm, Z = 61) são artificiais. ✓Contém elementos artificiais ou sintéticos, denominados transurânicos (Z > 92). ✓Os elementos de números atômicos 113, 115, 117 ✓e 118, até 2016 não eram nomeados permanentemente. • Após um período de revisão pública, os nomes anteriormente propostos pelos descobridores foram aprovados pela Mesa da IUPAC”, anunciou a organização, já que os nomes dos elementos 113, 115, 117 e 118 foram propostos pelos seus descobridores e submetidos a revisão pela entidade e aprovados . • Os novos elementos adicionados à sétima fileira são: ✓ Nihonium, símbolo Nh (113), ✓ Moscovium, símbolo Mc, (115); ✓ Tennessine, símbolo Ts, (117); ✓ Oganesson, símbolo Og, (118). • Esses quatro novos elementos não são encontrados na natureza: eles são elementos sintéticos que só podem ser produzidos em laboratório. • Eles possuem existência curtíssima, em razão de suas decadências em questão de segundos, o que tornou a tarefa de se confirmar os novos elementos extremamente difícil, contudo isso já havia sido feito antes do anúncio oficial dos novos elementos químicos em dezembro de 2015. Preenchimento de subníveis eletrônicos na Tabela Periódica Propriedades • Raio atômico Propriedades • Raio atômico Energia de ionização Energia de ionização • Tendência Geral: ✓As energias da 1a ionização crescem, ao longo de um período (da esquerda para a direita) e diminuem (de cima para baixo) ao longo das colunas ou grupos. Afinidade eletrônica Afinidade eletrônica
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