Inorganica 01 e 02 - Periodicidade das Propriedade dos Elementos

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Pontifícia Universidade Católica de Minas 
Gerais
Disciplina: Química Inorgânica e Ambiental
Professor: Bruno Rocha Santos Lemos
1
Propriedades 
Periódicas dos 
Elementos
Tabela Periódica e Configuração Eletrônica
Química Inorgânica e Ambiental - Prof. Bruno Rocha Santos Lemos 
2
n
s1
n
s2
n
s2
n
p1
n
s2
n
p2
n
s2
n
p3
n
s2
n
p4
n
s2
n
p5
n
s2
n
p6
d1 d5 d1
0
4f
5f
2
� Carga nuclear sentida por
um elétron quando a
carga nuclear real (Z) e
os efeitos de blindagem
(σ) dos demais elétrons
são considerados.
Carga Nuclear Efetiva (Zef)
Definição
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Química Inorgânica e Ambiental - Prof. Bruno Rocha Santos Lemos 
Átomo de Hélio
A retirada do 1º e- requer 
3,94 x 10-18J
A retirada do 2º e- requer 
8,72 x 10-18J
Zef = Z - σ
- Li Be B C N O F Ne
Z 3 4 5 6 7 8 9 10
Zef 1,28 1,91 2,42 3,14 3,83 4,45 5,10 5,76
Z Zef
Li 3 1,28
Na 11 2,51
K 19 3,50
Rb 37 4,98
Cs 55 6,36
� É definido como metade da distância
entre dois núcleos em dois átomos de
metal adjacentes ou em uma molécula
diatômica.
Raio Atômico
Definição
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Número atômico (Z)
Z e
ff
3
Raio Atômico
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Número atômico (Z)
Ra
io
 
at
ôm
ic
o
 
(x1
0-
12
m
)
2º Período 3º Período 4º Período 5º Período 6º Período
� Considere a tabela periódica e coloque os seguintes elementos em ordem
crescente de raio atômico: P, Si, N.
Exercício
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R: N < P < Si
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� É definido como o raio de um
cátion ou ânion.
Raio Iônico
Definição
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Ânions: Aumento do 
raio
Cátions: Diminuição 
do raio 
é de valência em 
nível mais internos 
ou diminuição da 
repulsão eletrônica 
na camada de 
valência. 
Aumento da repulsão 
eletrônica na camada 
de valência.
� Para cada um dos seguintes pares, INDIQUE e JUSTIFIQUE qual das
espécies é maior: (a) N3- ou F-, (b) K+ ou Rb+ e (c) Fe2+ ou Fe3+.
Exercício
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R: a) N3-, b) Rb+ e c) Fe2+
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� É energia mínima necessária (kJ.mol-1) para remover um elétron de um átomo
neutro no estado gasoso.
Energia de Ionização
Definição
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Energia + X(g) X+(g) + e- E1 primeira energia de ionização
E1 < E2 < E3 < …
Energia + X+(g) X2+(g) + e- E2 segunda energia de ionização
Energia + X2+(g) X3+(g) + e- E3 terceira energia de ionização
Diminuição 
da repulsão 
eletrônica
Carga 
nuclear 
constante
Aumento da 
quantidade de energia 
necessária nas 
sucessivas ionizações 
de um átomo.
Energia de Ionização
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A retirada de 
elétrons mais 
internos (níveis de 
cerne) requer 
energias bem mais 
expressivas.
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Energia de Ionização
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Número atômico (Z)
Pr
im
ei
ra
 
en
er
gi
a 
de
 
io
n
iz
aç
ão
 
(kJ
.
m
o
l-1
)
Aumento da energia de 
ionização associado à 
crescente força nuclear 
efetiva ao longo de um 
período na tabela 
periódica.
Tendências Gerais
Diminuição da energia 
de ionização associada 
ao maior afastamento 
dos elétrons de 
valência em relação ao 
núcleo.
As energias de 
ionização elevadas 
para os gases nobres, 
decorrentes de sua 
grande valores de Zef, 
corroboram a 
estabilidade desses 
elementos
Energia de Ionização
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Número atômico (Z)
Pr
im
ei
ra
 
en
er
gi
a 
de
 
io
n
iz
aç
ão
 
(kJ
.
m
o
l-1
)
Irregularidades
A diminuição da 
primeira energia de 
ionização do elemento 
boro em relação ao 
seu antecessor 
(berílio) pode ser 
atribuída à localização 
do elétron em um 
subnível mais externo 
(subnível p).
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Energia de Ionização
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Número atômico (Z)
Pr
im
ei
ra
 
en
er
gi
a 
de
 
io
n
iz
aç
ão
 
(kJ
.
m
o
l-1
)
Irregularidades
A diminuição da 
primeira energia de 
ionização do elemento 
oxigênio em relação 
ao seu antecessor 
(nitrogênio) pode ser 
atribuída á maior 
repulsão eletrônica 
gerada pelo 
emparelhamento dos 
elétrons no subnível p. 
� Qual dos átomos deverá ter uma primeira energia de ionização mais baixa: O
ou S? Qual dos átomos deverá ter a maior segunda energia de ionização: Li
ou Be?
Exercício
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R: S e Li
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� É o negativo da variação de energia que ocorre quando um elétron se liga a
um átomo no estado gasoso para originar um ânion.
Afinidade Eletrônica (AE)
Definição
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Valores elevados para 
afinidade eletrônica 
significam maior 
estabilidade do ânion 
formado.
X (g) + e- X-(g)
∆H = - 328 kJ/mol AE = + 328 kJ/mol
∆H = - 141 kJ/mol AE = + 141 kJ/mol
F(g) + e- F-(g)
O(g) + e- O-(g)
Afinidade Eletrônica (AE)
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Número atômico (Z)
Af
in
id
ad
e 
el
et
rô
n
ic
a 
(kJ
.
m
o
l-1
)
No geral, o aumento da 
afinidade eletrônica é 
associado à crescente 
força nuclear efetiva ao 
longo de um período 
na tabela periódica.
Tendência Geral
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Afinidade Eletrônica (AE)
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Número atômico (Z)
Af
in
id
ad
e 
el
et
rô
n
ic
a 
(kJ
.
m
o
l-1
)
Irregularidades
A diminuição da 
afinidade eletrônica 
do elemento berílio 
em relação ao seu 
antecessor (lítio) pode 
ser atribuída à adição 
do elétron em um 
subnível mais externo 
(subnível p).
Afinidade Eletrônica (AE)
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Número atômico (Z)
Af
in
id
ad
e 
el
et
rô
n
ic
a 
(kJ
.
m
o
l-1
)
Irregularidades
C N
A diminuição da afinidade 
eletrônica do elemento 
nitrogênio em relação ao 
seu antecessor (carbono) 
pode ser atribuída á maior 
repulsão eletrônica gerada 
pelo emparelhamento dos 
elétrons no subnível p. 
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� Explique o fato dos gases nobres apresentarem valores de afinidade
eletrônica negativos.
Exercício
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R: O elétron adicionado nesses elementos ocuparia um orbital ns mais externo, bem
blindado pelos e- de cerne, sendo fracamente atraído pelo núcleo.