AULA_Tabela periódica e propriedades de soluções

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
CENTRO DE ESTUDOS SUPERIORES DE COELHO NETO
DISCIPLINA: QUÍMICA
PROFESSOR: Msc. FRANCISCO S. BASTOS
COELHO NETO
JUNHO/2022
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
CENTRO DE ESTUDOS SUPERIORES DE COELHO NETO
TEMA: Tabela periódica E propriedades de soluções
PROFESSOR: Msc. FRANCISCO S. BASTOS
COELHO NETO
JUNHO/2022
Tabela periódica e propriedades de soluções
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. 
“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”.
(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Colunas verticais ou Grupos: 
Reúnem elementos com propriedades químicas e físicas semelhantes. 
São numeradas de 1 a 18 (sistema IUPAC). 
Fileiras horizontais ou Períodos:
Numeradas de 1 a 7. Primeiro período: tem 2 elementos (H e He).
Para iniciar um novo período, a proposta é que haja repetição das propriedades físicas e químicas na nova sequência dos elementos.
O número do período em que um elemento se encontra, corresponde ao número de camadas ocupadas por elétrons nesse elemento.
(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Tabela periódica
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, ainda não foram nomeados permanentemente. 
(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
Fonte: Google imagens
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Fonte: Google imagens
(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Elementos representativos: são os elementos que apresentam como subnível mais energético os subníveis s ou p.
Elementos de transição: são os elementos que apresentam como subnível mais energético os subníveis d (transição externa) ou f (transição interna).
Classificação em blocos
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Classificação em blocos
Fonte: Google imagens
(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
1
2
 13 14 15 16 17
18
Metais Alcalinos
Alcalinos - TERROSOS Metais 
GRUPO DO BORO
GRUPO DO CARBONO
GRUPO DO NITROGÊNIO
CALCOGÊNIOS
HALOGÊNIOS
GASES NOBRES
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
ELEMENTOS
DE
TRANSIÇÃO
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS
Famílias ou grupos
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Elementos necessários aos organismos vivos: H, C, N, O, P e S (são os 6 elementos mais abundantes); Ca, Cl, Mg, K e Na (também são abundantes e necessários a todos os organismos); em verde, estão destacados os microelementos. 
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
METAIS
São sólidos (exceto o Hg a 25 ºC, 1 atm); têm brilho e a maioria apresenta coloração prateada;
Conduzem eletricidade;
São dúcteis (podem ser estirados em fios);
São maleáveis (podem ser moldados em folhas);
Formam ligas (soluções de um ou mais de um metal em outro);
Tendem a ter baixas energias de ionização;
São eltropositivos. 
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
NÃO-METAIS
Variam muito na aparência;
Alguns são sólidos;
O bromo é líquido;
Alguns como o nitrogênio e o oxigênio do ar, são gases na temperatura ambiente;
São pobres condutores de calor e eletricidade (exceto o carbono);
São eletronegativos. 
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
SEMI-METAIS ou METALÓIDES 
B, Si, Ge, As, Sb, Te e At;
Apresentam propriedades intermediárias entre as dos metais e as dos não-metais;
Alguns são semi-condutores de eletricidade;
O Si, por exemplo, parece um metal, mas é quebradiço, em vez de maleável e não é bom condutor térmico ou elétrico comparado aos metais.
(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades periódicas
Eletronegatividade
É a capacidade que um átomo tem de atrair elétrons (ametais). Varia da esquerda para a direita e de baixo para cima, esta propriedade nos gases nobres é tão baixa que é desconsiderada.
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades periódicas
Eletropositividade ou Caráter Metálico
É a capacidade que um átomo tem de perder elétrons (metais). Varia da direita para a esquerda e de cima para baixo e também é desconsiderada nos gases nobres.
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades periódicas
Potencial de Ionização
É a energia necessária para arrancar um elétron de um átomo, no estado gasoso, transformando-o em um íon gasoso. Varia como a eletronegatividade e inclui os gases nobres. A segunda ionização requer maior energia que a primeira e, assim, sucessivamente. 
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades periódicas
Raio Atômico
É a distância que vai do núcleo do átomo até o seu elétron mais externo. Inclui os gases nobres.
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades periódicas
É a razão entre a massa e o volume do elemento. Varia das extremidades para o centro e de cima para baixo.
Densidade
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(Fonte: Cap. 4 do livro Coelho, Augusto Leite Química inorgânica descritiva) 
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Misturas
Fonte: Cap. 5 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Matéria
Substância Pura
Mistura
Elementos
Compostos
Homogênea
(Solução)
Colóide
Heterogênea
(Suspensão)
Tabela periódica e propriedades de soluções
Soluções
Mistura homogênea de duas ou mais substâncias.
Aquela que se encontra em maior quantidade é o solvente, as demais são solutos.
As características de fase são determinadas pelo solvente.
Podem existir em qualquer estado físico:
Sólido – Ex.: Ouro 18K
Líquido – Ex.: Água do mar
Gás – Ex.: Ar
Serão consideradas, principalmente, as soluções aquosas. (solvente  água).
Fonte: Cap. 5 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Soluções
Fatores que influenciam a solubilidade:
Quantidade do solvente
Temperatura
Efeito do íon comum
pH da solução
Equilíbrio de complexação
PressãoCoeficiente de solubilidade (Cs) :
O Cs é a quantidade máxima dissolvida de uma substância em uma determinada temperatura, em uma quantidade padrão de solvente.
Fonte: Cap. 5 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Soluções
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Fonte: Cap. 5 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Soluções
Saturação:
Quando, a uma determinada temperatura e sob agitação contínua, observa-se que o soluto não se dissolve mais, ou seja o coeficiente de solubilidade foi alcançado.
A solução assim preparada é chamada de solução saturada. Neste momento foi alcançado o ponto de saturação.
Após este ponto todo o soluto colocado ficará depositado no fundo do recipiente.
Fonte: Cap. 5 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Soluções
Supersaturação:
Perturbar o equilíbrio
130 g Acetato de sódio / 100 g H2O
Aquecimento até aproximadamente 85 °C
Resfriamento até aproximadamente 25 °C
Fonte: Google imagens
Fonte: Cap. 5 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Soluções
Classificação quanto a natureza das partículas de soluto dispersas:
Solução molecular - As partículas dispersas do soluto são moléculas. Também é chamada de solução não-eletrolítica, pois não conduzem a corrente elétrica.  Exemplo: água e açúcar 
Solução iônica - As partículas dispersas do soluto são íons ou íons e moléculas(dependendo do sal ou do ácido). Também é chamada de solução eletrolítica, pois conduz corrente elétrica. Exemplos: água e sal
Fonte: Cap. 5 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Molaridade (M)
mol/LSolução
Dependente da temperatura já que   dV/dT (expansividade)
Molalidade (m)
mol/kgSolvente
Não-dependente da temperatura
Fração molar (X)
para k componentes
Unidades de concentração
Fonte: Cap. 5 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Unidades de concentração
Para a água é possível assumir-se que 
1 g = 1 mL i.e.,  = 1 g/mL
Porcentagem Mássica
g/100 mL = 10 mg/mLSolução (m/v)
g/100 g = 10 mg/g (m/m)
Creme, pomada, gel, etc.
Porcentagem Volumétrica
mL/100 mLSolução (v/v)
Partes por trilhão/milhão/bilhão (ppt, ppm, ppb)
ppt = 1 g/1000 mL = 1 g/L
ppm = 1 mg/L
ppb = 1 µg/L
Frequentemente utilizado para expressar contaminação. 
Fonte: Cap. 5 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades Coligativas
Em uma solução de um soluto não-volátil:
Pressão de vapor é sempre menor;
Ponto de Ebulição é sempre maior;
Ponto de Congelamento é sempre menor;
Pressão Osmótica direciona o solvente da concentração mais baixa para a mais alta.
Fonte: Cap. 9 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
As propriedades coligativas são propriedades que se originam a partir da presença de um soluto não-volátil e um solvente.
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades Coligativas
Solutos não-voláteis e a Lei de Raoult:
No equilíbrio, taxa de evaporação = taxa de condensação
Partículas de soluto ocupam volume reduzindo a taxa de evaporação
Com a diminuição da taxa de evaporação, a pressão de vapor sobre a solução também diminui, para recuperar o equilíbrio. 
Fonte: Google imagens
Fonte: Cap. 9 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades Coligativas
Numa solução a pressão de vapor é reduzida se comparada ao solvente puro.
Um líquido entra em ebulição quando a pressão de vapor é igual à pressão atmosférica.
Necessita-se aumentar T para fazer com que a pressão de vapor de uma solução se iguale à pressão atmosférica. 
Fonte: Cap. 9 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Soluto Não- volátil
Pressão de Vapor
Ponto de Ebulição
Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades Coligativas
Solutos e o processo de congelamento
No equilíbrio a taxa de congelamento = taxa de liquefação
Partículas de soluto ocupam volume reduzindo a taxa de congelamento
Com a diminuição da taxa de congelamento, necessita-se diminuir T para se alcançar o equilíbrio.
Fonte: Google imagens
Fonte: Cap. 9 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades Coligativas
Lei de Raoult:
A pressão de vapor de uma solução é igual a pressão de vapor do solvente vezes a fração molar do solvente na solução.
A diminuição da pressão de vapor é dada por:
Fonte: Cap. 9 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades Coligativas
Variações das temperaturas de congelamento e ebulição:
Onde:
m = molalidade de partículas (independe de T)
Kc = Constante de diminuição do ponto de congelamento molal ( = -1,86 °C/m para H2O)
Ke = Constante de aumento do ponto de ebulição molal ( = 0,51°C/m para H2O)
Fonte: Cap. 9 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades Coligativas
Osmose – discriminação molecular:
Uma membrana semi-permeável atua com base no tipo de partícula
Moléculas de solvente – passam através 
Moléculas largas ou íons são retidos 
As moléculas do solvente passam da região de menor concentração de soluto para a região de maior concentração, de forma a alcançar o equilíbrio. 
Fonte: Cap. 9 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades Coligativas
Solvente passa para a região de maior concentração aumentando seu volume
A passagem do solvente pode ser evitada aplicando-se uma pressão
A pressão para prevenir este transporte é conhecida como pressão osmótica
Fonte: Cap. 9 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Propriedades Coligativas
Pressão Osmótica
Onde:
 = pressão osmótica;
M = concentração molar de partículas de soluto;
R = Constante universal dos gases;
T = Temperatura.
A Massa Molar de um soluto pode ser determinada, com excelente precisão a partir dos dados de pressão osmótica.
Fonte: Cap. 9 do livro ATKINS, P.W. & JONES, Loretta. Princípios de Química
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Tabela periódica e propriedades de soluções
Referências Bibliográficas
Referências Básicas
Coelho, Augusto Leite. Química inorgânica descritiva / Augusto Leite Coelho.- Fortaleza : EdUECE, 2015.
Atkins, P.W. & Jones, Loretta. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5 ª Ed. Porto Alegre: Bookman, 2011;
Lee, John David. Química Inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blucher, 2013;
Russell, John B. Química geral. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, l981.
Referência Complementar
http://eaulas.usp.br/portal/home. Acessado em 09/06/2022.
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1) Considerando-se as propriedades dos elementos químicos e a tabela periódica, é incorreto afirmar:
a) um metal é uma substância que conduz a corrente elétrica, é dúctil e maleável.
b) um não metal é uma substância que não conduz a corrente elétrica, não é dúctil nem maleável.
c) um semimetal tem aparência física de um metal, mas tem comportamento químico semelhante ao de um não metal.
d) a maioria dos elementos químicos é constituída de ametais.
e) os gases nobres são monoatômicos.
Atividade escrita
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1) Considerando-se as propriedades dos elementos químicos e a tabela periódica, é incorreto afirmar:
a) um metal é uma substância que conduz a corrente elétrica, é dúctil e maleável.
Atividade escrita
CORRETA. Os metais conduzem eletricidade por causa das nuvens de elétrons formadas por elétrons livres, que são característicosde sua estrutura. São dúcteis porque podem se transformar em fios ou lâminas, dependendo da região em que uma pressão for aplicada. Também são maleáveis, pois com esse tipo de material podem ser produzidas chapas muito finas.
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1) Considerando-se as propriedades dos elementos químicos e a tabela periódica, é incorreto afirmar:
b) um não metal é uma substância que não conduz a corrente elétrica, não é dúctil nem maleável.
Atividade escrita
CORRETA. Os não metais possuem características opostas ao metais. Ao invés de condutores são bons isolantes térmicos e por serem quebradiços não são moldados em fios ou lâminas por não terem boas ductibilidade e maleabilidade.
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1) Considerando-se as propriedades dos elementos químicos e a tabela periódica, é incorreto afirmar:
c) um semimetal tem aparência física de um metal, mas tem comportamento químico semelhante ao de um não metal.
Atividade escrita
CORRETA. Os semimetais têm características intermediárias aos metais e não metais. Sendo semicondutores de eletricidade, têm brilho metálico, mas são quebradiços como não metais.
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1) Considerando-se as propriedades dos elementos químicos e a tabela periódica, é incorreto afirmar:
d) a maioria dos elementos químicos é constituída de ametais.
Atividade escrita
ERRADA. A maioria dos elementos são classificados como metais. As classes de metais presentes na tabela periódica são: alcalinos, alcalinoterrosos, de transição interna e externa.
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1) Considerando-se as propriedades dos elementos químicos e a tabela periódica, é incorreto afirmar:
e) os gases nobres são monoatômicos.
Atividade escrita
CORRETA. Os gases nobres são monoatômicos, por isso são representados apenas pela sua sigla.
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2) Uma solução contendo 20,0 mg de insulina em 5,00 ml desenvolve uma pressão osmótica de 12,5 mm Hg a 300 K. Determine a Massa Molar da insulina.
Atividade escrita
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N° de mols de Insulina:
Massa Molar da Insulina:
Atividade escrita
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2) Observe o gráfico abaixo e responda as perguntas:
a) O que acontece com a solubilidade dos sais quando a
temperatura é de 45º C?
b) Qual o sal mais solúvel a 70º C?
c) Qual o sal mais solúvel a 10º C?
d) Qual o sal que apresenta a maior variação de solubilidade em
função da temperatura?
Atividade escrita
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3) Dissolveu-se 1,0 g de KMnO4 (permanganato de potássio) em água suficiente para formar 1,0 L de solução. Sabendo
que 1 mL contém 20 gotas, qual a massa de KMnO4 em uma gota de solução?
Atividade escrita
48
1
i
i
k
j
j
n
n
=
C=
å
solvente
solvente
solução
X
P
P
*
=
soluto
solvente
solução
X
P
P
*
=
D
m
K
T
e
e
=
D
m
K
T
c
c
=
D
MRT
=
P
RT
M
P
=
M
K
K
mol
atm
L
mmHg
mmHg
M
4
10
68
,
6
300
0821
,
0
760
1
5
,
12
-
´
=
×
×
=
mols
V
M
mols
N
6
4
10
34
,
3
005
,
0
*
10
68
,
6
*
-
-
´
=
´
=
=
°
mol
g
mols
g
mols
N
m
MM
/
5990
10
34
,
3
02
,
0
6
=
´
¸
=
°
¸
=
-