Propriedades Periódicas dos Elementos

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QUÍMICA 
Prof. Bruno Quirino 
Vitória – ES 
(Maio/2024)
 
Universidade Federal do Espírito Santo
Departamento de Química
Centro de Ciências Exatas 
Afinidades eletrônicas
Propriedade periódica dos elementos
• A afinidade eletrônica é o oposto da energia de ionização.
• A afinidade eletrônica é a alteração de energia quando um 
átomo gasoso ganha um elétron para formar um íon gasoso:
Cl(g) + e- → Cl-(g)
• A afinidade eletrônica pode ser tanto exotérmica (como o 
exemplo acima) quanto endotérmica: 
Ar(g) + e- → Ar-(g)
Propriedade periódica dos elementos
• Analise as configurações eletrônicas para determinar se a 
afinidade eletrônica é positiva ou negativa. 
• O elétron extra no Ar precisa ser adicinado ao orbital 4s, que 
tem uma energia significativamente maior do que a energia
do orbital 3p.
Afinidades eletrônicas
Propriedade periódica dos elementos
Afinidades eletrônicas
Propriedade periódica dos elementos
Metais, não-metais e metalóides
Metais
Propriedade periódica dos elementos
• O caráter metálico refere-se às propriedades dos metais
(brilhante ou lustroso, maleável e dúctil, os óxidos formam
sólidos iônicos básicos e tendem a formar cátions em
solução aquosa).
•O caráter metálico aumenta à medida que descemos em um
grupo.
•O caráter metálico diminui ao longo do período.
•Os metais têm energias de ionização baixas.
•A maioria dos metais neutros sofre oxidação em vez de
redução.
Metais
Propriedade periódica dos elementos
• Quando os metais são oxidados, eles tendem a formar
cátions característicos.
• Todos metais do grupo 1A formam íons M+.
• Todos metais do grupo 2A formam íons M2+.
• A maioria dos metais de transição têm cargas variáveis.
Propriedade periódica dos elementos
Metais
Propriedade periódica dos elementos
Metais
• A maior parte dos óxidos metálicos são básicos:
Óxido metálico + água → hidróxido metálico
Na2O(s) + H2O(l) → 2NaOH(aq)
Não-metais
• Os não-metais apresentam um comportamento mais variado
do que os metais.
• Quando os não-metais reagem com os metais, os não-
metais tendem a ganhar elétrons:
metal + não-metal → sal
2Al(s) + 3Br2(l) → 2AlBr3(s)
Propriedade periódica dos elementos
Não-metais
• A maior parte dos óxidos não-metálicos são ácidos:
óxido não-metálicos + água → ácido
P4O10(s) + H2O(l) → 4H3PO4(aq)
Metalóides
• Os metalóides têm propriedades intermediárias entre os
metais e os não-metais.
• Exemplo: o Si tem brilho metálico, mas é quebradiço.
• Os metalóides são famosos na indústria de semicondutores.
Grupo 1A: os metais alcalinos
Propriedade periódica dos elementos
• Todos os metais alcalinos são macios.
• A química é dominada pela perda de seu único elétron s:
M → M+ + e-
• A reatividade aumenta ao descermos no grupo.
• Os metais alcalinos reagem com água para formar MOH e 
gás hidrogênio:
2M(s) + 2H2O(l) → 2MOH(aq) + H2(g)
Grupo 1A: os metais alcalinos
Propriedade periódica dos elementos
• Os metais alcalinos produzem diferentes óxidos ao reagirem
com o O2:
4Li(s) + O2(g) → 2Li2O(s) (óxido)
2Na(s) + O2(g) → Na2O2(s) (peróxido)
K(s) + O2(g) → KO2(s) (superóxido)
• Os metais alcalinos emitem cores características quando
colocados em uma chama à alta temperatura.
• O elétron s é excitado por uma chama e emite energia
quando retorna ao estado fundamental.
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 1A: os metais alcalinos
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 1A: os metais alcalinos
Grupo 2A: os metais alcalinos terrosos
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 2A: os metais alcalinos terrosos
Propriedade periódica dos elementos
• Os metais alcalinos terrosos são mais duros e mais densos
do que os metais alcalinos.
• A química é dominada pela perda de dois elétrons s:
M → M2+ + 2e-.
Mg(s) + Cl2(g) → MgCl2(s)
2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)
• O Be não reage com água. O Mg reagirá apenas com o 
vapor de água. Ocorre reação do Ca em diante:
Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + H2(g)
Hidrogênio
Propriedade periódica dos elementos
• O hidrogênio é um elemento singular.
• Muito frequentemente ocorre como um gás diatômico
incolor, H2.
• Ele pode tanto ganhar outro elétron para formar o íon
hidreto, H-, como perder seu elétron para formar H+:
2Na(s) + H2(g) → 2NaH(s)
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)
• O H+ é um próton.
• A química aquosa do hidrogênio é dominada pelo H+(aq).
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 3A: família do Boro
• Boro (sigla B, cujo número atômico é 5)
• Alumínio (sigla Al, cujo número atômico é 13)
• Gálio (sigla Ga, cujo número atômico é 31)
• Índio (sigla In, cujo número atômico é 49)
• Tálio (sigla Tl, cujo número atômico é 81)
• Nihônio (sigla Nh, cujo número atômico é 113)
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 3A: família do Boro
• Alumínio, Gálio, Índio e Tálio são metais;
• Os metais dessa família apresentam NOX fixo igual a +3;
• O elemento boro apresenta NOX que pode variar de -3 a +3, 
é um elemento de natureza ametálica e o mais 
eletronegativo, de maior energia de ionização, 
• maior afinidade eletrônica e de menor raio atômico;
• O nihônio é o elemento de maior raio atômico, maior caráter 
metálico, maior eletropositividade, menor afinidade 
eletrônica e de menor energia de ionização;
• Todos os elementos dessa família estão no estado sólido em 
temperatura ambiente.
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 4A: família do Carbono
• Carbono
• Silício
• Germânio
• Estanho
• Chumbo
• Fleróvio
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 4A: família do Carbono
•A família do carbono apresenta um total de dois elementos 
ametais, que são o carbono e o silício;
•O germânio é considerado um elemento semimetálico, porém 
com características mais próximas dos ametais;
•Os elementos estanho, chumbo e fleróvio são metais;
•Os ametais apresentam maior caráter eletronegativo quando 
comparados com elementos à esquerda da tabela periódica, 
ou seja, elementos das famílias IA, IIA, IIIA, e B;
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/metais.htm
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 4A: família do Carbono
•Os metais apresentam maior caráter eletropositivo quando 
comparados com os elementos das famílias VA, VIA, VIIA e 
VIIIA;
•O fleróvio é elemento radioativo e artificial (transurânico). 
Os outros elementos da família do carbono são naturais e 
não radioativos;
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 5A: família do Nitrogênio
• Nitrogênio (N)
• Fósforo (P)
• Arsênio (As)
• Antimônio (Sb)
• Bismuto (bi)
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 5A: família do Nitrogênio
• Somente o nitrogênio existe sob a forma de molécula 
diatômica;
• O composto de nitrogênio de maior importância é a 
amônia;
• O nitrogênio exige uma grande variedade de estados 
de oxidação, que pode ser verificado pelos seguintes 
exemplos: 
• -3 na amônia (NH3), 
• -2 na hidrazina (N2H4), 
• -1 na hidroxilamina (NH2OH), 
• 0 no nitrogênio molecular (N2),
• +1 no óxido nitroso (N2O), 
• +2 no óxido nítrico (NO), 
• +3 no ácido nitroso (HNO2), 
• +4 no dióxido de nitrogênio (NO2) e +5 no ácido 
nítrico (HNO3).
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 5A: família do Nitrogênio
• O fósforo é muito difundido na crosta terrestre (cerca de 
12% de sua composição), sendo encontrado em mais de 
250 minerais;
• Fluorapatita: 3 Ca3(PO4)2 . CaF2
• Cloroapatita: 3 Ca3(PO4)2 . CaCl2
• Hidroxiapatita: 3 Ca3(PO4)2 . Ca(OH)2
• Em quantidades reduzidas (aprox. 0,00005%), o arsênio 
está presente na matéria orgânica e em quase todos os 
sulfetos metálicos;
• Ouro-pigmentado: As2S3
• Realgar: AsS
• Arsenopirita: FeAsS
• Arsenolita: As2O3
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 5A: família do Nitrogênio
• Antimônio - encontra-se sempre associado a outros 
elementos, sendo praticamente constante a presença de 
enxofre. Seu mineral mais importante - a antimonita (Sb2S3) 
- representa a combinação mais simples.
• A extração do antimônio a partir da antimonita2 Sb2S3 + 9 O2 2 Sb2O3 + 6 SO2
2 Sb2O3 + 3 C 4 Sb + 3 CO2
• o bismuto ocorre no estado livre. 
• Bismutina ou Bismutinita: Bi2S3;
• Bismita ou Bismutocre: Bi2O3;
• Bismutita: Bi2CO3(OH)4;
• Telurobismutita: Bi2Te3;
• Tetradimita: Bi2Te2S.
Grupo 6A: o grupo do oxigênio
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 6A: O Grupo do Oxigênio
Propriedade periódica dos elementos
• Ao descermos no grupo, o caráter metálico aumenta (o O2 é 
um gás, o Te é um metalóide, o Po é um metal).
• Há duas formas importantes de oxigênio: O2 e ozônio (O3). 
O ozônio pode ser preparado a partir do oxigênio:
3O2(g) → 2O3(g)  H = 284,6 kJ.
• O ozônio possui um cheiro pungente e é tóxico.
Grupo 6A: O Grupo do Oxigênio
Propriedade periódica dos elementos
• O oxigênio (ou dioxigênio, O2) é um agente de oxidação
potente, uma vez que o íon O2- tem uma configuração de 
gás nobre.
• Existem dois estados de oxidação para o oxigênio: 2- (por
exemplo, H2O) e 1- (por exemplo, H2O2).
• O enxofre é outro importante membro desse grupo.
• A forma mais comum do enxofre é o S8 amarelo.
• O enxofre tende a formar S2- nos compostos (sulfetos).
Grupo 7A: os halogênios
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 7A: os halogênios
Propriedade periódica dos elementos
• A química dos halogênios é dominada pelo ganho de um
elétron para formar um ânion:
X2 + 2e- → 2X-.
• O flúor é uma das substâncias mais reativas que se
conhece:
2F2(g) + 2H2O(l) → 4HF(aq) + O2(g)  H = -758,9 kJ.
• Todos os halogênios consistem de moléculas diatômicas
(X2).
Grupo 7A: os halogênios
Propriedade periódica dos elementos
• O cloro é o halogênio mais utilizado industrialmente. Ele é 
produzido pela eletrólise do sal grosso (NaCl):
2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g).
• A reação entre o cloro e a água produz ácido hipocloroso
(HOCl) que desinfeta a água de piscina: 
Cl2(g) + H2O(l) → HCl(aq) + HOCl(aq).
• Todos os compostos dos halogênios com hidrogênio são
ácidos fortes, com exceção do HF.
Grupo 8A: os gases nobres
Propriedade periódica dos elementos
Grupo 8A: os gases nobres
Propriedade periódica dos elementos
• Todos esses são não-metais e monoatômicos.
• Eles são notoriamente não-reativos porque têm os subníveis
s e p completamente preenchidos.
• Em 1962 foi preparado o primeiro composto de gases 
nobres: XeF2, XeF4 e XeF6.
• Outros compostos de gases nobres conhecidos são o KrF2 e 
o HArF.
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