Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Tabela Periódica 1 Tabela Periódica -A natureza periódica da tabela periódica resulta de padrões de repetição nas configurações eletrônicas dos elementos. -Elementos localizados na mesma coluna apresentam o mesrno número de elétrons nos seus orbitais de valência A lei periódica 1. Mendeleev notou que propriedades física e químicas semelhantes se repetiam periódicamente quando os elementos eram dispostos em ordem crescente de massa atômica. Tabela de Mendeleev -elementos tabelados por peso atômico -previu a existência de novos elementos -estimou propriedades com grande exatidão 2. Henry Moseley desenvolveu o conceito de número atômico identificou o múmero atômico como sendo o número de prótons Tabela periódica moderna Elementos com propriedades semelhantes foram organizados em séries de pilhas e arrumados em colunas verticais (grupos). Elementos ordenados em ordem crescente de número atômico horizontal: períodos; vertical: grupos Tabela Periódica 2 Variação de Propriedades com a Estrutura Atômica Varias propriedades periódicas dependem da carga nuclear efetiva relembrando blindagem: orbitais s e p são mais penetrantes que o d e f, isso significa que são mais prováveis de estar próximo do núcleo, logo o efeito blindagem no d e f é maior, pois são mais distantes do núcleo e mais restritos a uma região do espaço. Carga Nuclear Efetiva (Zef) Definição: carga nuclear parcialmente blindada ou carga sofrida por um eletron em um átomo polieletrônico. -a carga nuclear efetiva é sempre menor que a carga real Zef = Z - S , em que S é a constante de blindagem ↑ S ↓ Zef A carga nuclear efetiva aumenta da esquerda para a direita em qualquer período da tabela periódica. Porém, em um grupo, a carga nuclear efetiva varia muito menos que em um peíodo. Cálculo do Zef - Regras de Slater 1. Todos os elétrons em qualquer grupo a diretia do grupo desejado, não terão influência para o cálculo de S. 2. Todos os elétrons no grupo ns ou np blindam o elétron de valência considerando um valor de 0,35 (exceto no caso do 1s onde o valor é 0,30). 3. Todos os elétrons na sub-camada n-1 contribuem para a blindagem com 0,85. 4. Todos os elétrons na sub-camada n-2 e camadas inferiores (n-3, n-4, ...) contribuem para a blindagem com 1,00. 5. Elétrons na camada nd ou nf: segue a regra 2. Todos os demais eletrons em orbitais d ou f contribuem com 1,00, ou seja: quando estiver em camadas internas (n-1, n-2, ...). Propriedades periódicas 1. Raio Atômico -distância entre os núcleos de dois átomos quando eles se encontram ligados um ao outro Tabela Periódica 3 obs: para o hélio e o neônio, os raios atômicos devem ser estimados, pois não há compostos conhecidos desses elementos. TENDÊNCIAS PERIÓDICAS DOS RAIOS ATÔMICOS aumenta de cima pra baixo: aumento do n° quantico principal (numero de camadas) dos elétrons mais externos. A medida que descemos em um grupo, os elétrons da camada mais externa têm maior probabilidade de estar mais afastados do núcleo, fazendo com que o raio atômico aumente. diminui da esquerda pra direita: aumento da Zef ao longo do período. A carga nuclear efetiva cada vez maior atrai os elétrons de valência para mais perto do núcleo, fazendo com que o raio atômico diminua. exceções Cl até Ar ; As até Se ↑ Zef ↓ raio Raio Iônico -distância entre os átomos em compostos iônicos -o tamanho de um íon depende da sua carga nuclear, n° de elétrons, orbitais em que estão os elétrons de valência -cátions são menores que os átomos que os formam (dimunuição da repulsão, perdem elétrons); ânions são maiores que os átomos que os formam (aumento da repulsão, ganham elétrons). -Para íons de mesma carga, os raios iônicos aumentam à medida que descemos em um grupo da tabela periódica -Série isoeletrônica: grupo de íons que tem o mesmo número de elétrons. Em qualquer série isoeletrônica, podemos listar os membros em ordem crescente de número atômico; portanto, a carga nuclear aumenta à medida que percorremos a Tabela Periódica 4 série. Como o n° de elétrons permanece constante, o raio iônico diminui com o aumento da Zef. ↑ Zef ↓ raio; ↑ Z ↓ raio 2. Energia de Ionização (EI) -energia mínima necessária para remover um elétron de um átomo ou íon isolado em seu estado fundamental -primeira energia de ionização é a energia necessária para remover o primeiro elétron de um átomo neutro -a magnitude da energia de ionização determina quanta energia é necessária para remover urn elétron: quanto maior for a energia de ionização, mais difícil será a sua remoção. - as energias de ionização de um dado elemento aumentam à medida que ocorrem remoções sucessivas de elétrons: I1 < I2 < I3, e assim por diante. Essa tendência faz sentido, porque, a cada remoção sucessiva, um elétron é retirado de um íon cada vez mais positivo, exigindo uma energia sempre maior. TENDÊNCIAS PERIÓDICAS DAS PRIMEIRAS ENERGIAS DE IONIZAÇÃO A energia de ionização diminui à medida que descemos em um grupo (exceto pós lantanídeos) Isso significa que o elétron mais externo é mais facilmente removido ao descermos em um grupo. Geralmente a energia de ionização aumenda ao longo do período. Ao longo de um período, Zef aumenta. Consequentemente, fica mais difícil remover um elétron. Os elementos dos blocos s e p apresentam umaa faixa maior de valores de EI que os elementos dos metais de transição (devido ao preenchimento do orbital s e semipreenchimento do orbital p) Cada elemento exibe um grande aumento de EI quando o primeiro elétron da camada mais interna é removido. Essa observação sustenta a ideia de que apenas os elétrons da camada mais externa estão envolvidos no compartilhamento e na transferência de elétrons que dão origem a ligações e reações químicas. Os elétrons das camadas mais internas estão fortemente ligados ao núcleo, dificultando sua remoção do átomo ou até mesmo seu compartilhamento com outro átomo. Tabela Periódica 5 ↑ EI ↓ raio; ↑ Zef ↑ EI A energia necessária para remover um elétron da camada mais externa ocupada depende tanto da carga nuclear efetiva quanto da distância média entre o elétron e o núcleo. Aumentar a carga nuclear efetiva ou diminuir essa distância aumenta a atração entre o elétron e o núcleo. A medida que essa atração aumenta, torna-se mais difícil remover o elétron; assim, a energia de ionização aumenta. 3. Afinidade Eletrônica (AE) -mede a atração/afinidade do átomo pelo elétron adicionado -para a maioria dos átomos a energia é liberada quando um elétron é adicionado -diferença entre energia de ionização e afinidade eletrônica: a energia de ionização mede a variação de energia quando um átomo perde um elétron, enquanto a afinidade eletrônica mede a variação de energia quando um átomo ganha um elétron. -quanto maior for a atração entre um átomo e um elétron adicionado, mais negativa será a afinidade eletrônica do átomo. -a afinidade eletrônica dos gases nobres tem valor positivo Os halogênios, que apresentam uma subcamada p com um elétron a menos que uma subcamada preenchida, têm afinidades eletrônicas mais negativas. Ao ganhar um elétron, um átorno de halogênio forma um ânion estável com uma configuração de gás nobre. Tabela Periódica 6 A adição de um elétron a urn gás nobre, no entanto, requer que o elétron seja posicionado em uma subcamada de alta energia que está vazia no átomo. Como ocupar uma subcamada de maior energia é energeticamente desfavorável, a afinidade eletrônica é altamente positiva. -grupos 2A e 5A: contém subcamadas completas/semipreenchidas, que torná-os mais estáveis, logo o elétron a ser adicionado deve ser colocado em um orbital já ocupado, gerando mais repulsão entre eles. Esses elementos tem AE mais positiva. -elementos do bloco 2p (exceto Mg,Be, P,N): orbitais pequenos podem gerar repulsão entre eles (estão mais próximos do núcleo e os elétrons ficam mais próximos entre si. Isso explica porque o Cl- tem mais AE que o F-
Compartilhar