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Conteúdos Niveladores de Química Geral I TABELA PERIÓDICA e PROPRIEDADES 1 Danielle Diniz Vilela danielledvilela@ufu.br INSTITUTO DE QUÍMICA -IQUFU Conteúdos Niveladores de Química Geral I Conteúdos Niveladores de Química Geral I A tabela periódica moderna traz os elementos organizados em ORDEM CRESCENTE DE SEUS NÚMEROS ATÔMICOS, dispostos em linhas e colunas. GRUPOS OU FAMÍLIAS: Uma linha vertical ou coluna na Tabela Periódica corresponde a elementos químicos que apresentam uma regularidade na variação de propriedades físicas e químicas. A TABELA APRESENTA 18 GRUPOS OU FAMÍLIAS PERÍODOS: Uma linha horizontal na Tabela Periódica indica um período de elementos químicos. A TABELA APRESENTA 7 PERÍODOS Conteúdos Niveladores de Química Geral I Grupo ou família 1º PERÍODO 2º PERÍODO 3º PERÍODO 4º PERÍODO 5º PERÍODO 6º PERÍODO 7º PERÍODO 6º PERÍODO 7º PERÍODO Conteúdos Niveladores de Química Geral I OCORRÊNCIA DOS ELEMENTOS No total, a nova Tabela Periódica possui 118 elementos químicos (92 naturais e 26 artificiais). ⮚Cisurânicos — apresentam número atômico inferior a 92, do elemento urânio, e são os seguintes: tecnécio (Tc), astato (At), frâncio (Fr), promécio (Pm); ⮚Transurânicos — apresentam número atômico superior a 92 e são atualmente em número de 23. Conteúdos Niveladores de Química Geral I Conteúdos Niveladores de Química Geral I Grupo 1 (Família 1A): Metais Alcalinos (lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio). Grupo 2 (Família 2A): Metais Alcalinoterrosos (berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário e rádio). Grupo 13 (Família 3A): Família do Boro (boro, alumínio, gálio, índio, tálio e nihônio). Grupo 14 (Família 4A): Família do Carbono (carbono, silício, germânio, estanho, chumbo e fleróvio). Grupo 15 (Família 5A): Família do Nitrogênio (nitrogênio, fósforo, arsênio, antimônio, bismuto e moscóvio). Grupo 16 (Família 6A): Calcogênios (oxigênio, enxofre, selênio, telúrio, polônio, livermório). Grupo 17 (Família 7A): Halogênios (flúor, cloro, bromo, iodo, astato e tenessino). Grupo 18 (Família 8A): Gases Nobres (hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio, radônio e oganessônio). GRUPOS OU FAMÍLIAS (COLUNAS) Conteúdos Niveladores de Química Geral I Conteúdos Niveladores de Química Geral I Os elementos de transição, também chamados de METAIS DE TRANSIÇÃO, ocupam a parte central da tabela: Grupo 11 (Família 1B): cobre, prata, ouro e roentgênio. Grupo 12 (Família 2B): zinco, cádmio, mercúrio e copernício. Grupo 3 (Família 3B): escândio, ítrio, sério de lantanídeos* e actinídeos**. Grupo 4 (Família 4B): titânio, zircônio, háfnio e rutherfórdio. Grupo 5 (Família 5B): vanádio, nióbio, tântalo e dúbnio. Grupo 6 (Família 6B): cromo, molibdênio, tungstênio e seabórgio. Grupo 7 (Família 7B): manganês, tecnécio, rênio e bóhrio. Grupo 8 (Família 8B): ferro, rutênio, ósmio e hássio. Grupo 9 (Família 8B): cobalto, ródio, irídio e meitnério. Grupo 10 (Família 8B): níquel, paládio, platina, darmstádio. Conteúdos Niveladores de Química Geral I A Tabela Periódica contém todos os elementos químicos já descobertos, os quais estão organizados em função de sua estrutura e propriedades. Em relação aos elementos químicos, é correto afirmar que: a) o mais leve da Tabela Periódica é um gás nobre. b) o mais abundante na atmosfera terrestre é um calcogênio. c) o mais abundante do Universo está localizado no primeiro período. d) o que constitui o diamante está localizado no mesmo grupo do enxofre. e) o mais abundante da crosta terrestre está localizado no terceiro período. Conteúdos Niveladores de Química Geral I Com base na tabela de classificação periódica dos elementos, os símbolos de elementos com propriedades químicas semelhantes ao selênio são: a) Cl, Br, I b) Te, S, Po c) P, As, Sb d) As, Br, Kr MESMO GRUPO OU FAMÍLIA = PROPRIEDADES QUÍMICAS SEMELHANTES Conteúdos Niveladores de Química Geral I Das alternativas indicadas a seguir, qual é a constituída por elementos da tabela periódica com características químicas distintas? a) He, Ne, Ar b) Mg, Ca, Sr c) Li, Be, B d) F, Cl, Br e) Li, Na, K Conteúdos Niveladores de Química Geral I 13 PERÍODOS Na tabela atual existem SETE PERÍODOS, e o número do período corresponde à quantidade de níveis (camadas) eletrônicos que os elementos químicos apresentam. Conteúdos Niveladores de Química Geral I 4Be = 1s2, 2s2 12Mg = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 20Ca = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2 38Sr = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2 K L K L M K L M N K L M N M N O Conteúdos Niveladores de Química Geral I Conteúdos Niveladores de Química Geral I 16 Conteúdos Niveladores de Química Geral I 17 FAMÍLIAS OU GRUPOS A tabela periódica atual é constituída por 18 FAMÍLIAS OU GRUPOS, e cada uma delas agrupa elementos com propriedades químicas semelhantes. Essa semelhança é observada, pois os elementos químicos de cada grupo apresentam a mesma configuração eletrônica na sua camada (nível) de valência. As famílias são classificadas em ELEMENTOS REPRESENTATIVOS e ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO. Conteúdos Niveladores de Química Geral I 18 ELEMENTOS REPRESENTATIVOS Em todos os elementos representativos o elétron mais energético situa-se nos subníveis s ou p. Conteúdos Niveladores de Química Geral I 19 Nas famílias 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 e 18 o número de elétrons da camada de valência varia, em um mesmo período, de 1 a 8 elétrons, respectivamente. ELEMENTOS REPRESENTATIVOS Conteúdos Niveladores de Química Geral I 3 camadas , K, L e M, sendo a M = 3s2 3p2, logo o elemento é do 3º período Camada de valência = 3s2 3p2 . A soma dos elétrons 2 + 2 = 4, logo, família 4A ou 14. K L M Conteúdos Niveladores de Química Geral I 3 camadas , K, L e M, sendo a M = 3s2 3p6, logo o elemento é do 3º período Camada de valência = 3s2 3p6. A soma dos elétrons 2 + 6 = 8, logo família 8A ou 18. K L M Conteúdos Niveladores de Química Geral I Conteúdos Niveladores de Química Geral I O elemento hélio, apesar de ter configuração eletrônica 1s2, pertence à coluna 18 (0 ou VIIIA) e não à 2 (IIA). Conteúdos Niveladores de Química Geral I 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 Conteúdos Niveladores de Química Geral I METAIS Representam a maioria dos elementos químicos. Suas substâncias simples apresentam: ⮚ ALTA CONDUTIBILIDADE TÉRMICA E ELÉTRICA, ⮚ possuem brilho característico, ⮚ Maleáveis/maleabilidade (facilmente transformados em lâminas) ⮚ Dúcteis/ductilidade (facilmente transformados em fios finos). ⮚ São sólidos à temperatura ambiente (exceção do mercúrio). ⮚ Elevadas temperaturas de fusão (passagem do estado sólido para o líquido). ⮚ Ferro, cobalto e níquel são atraídos por imãs. ⮚ Elevada densidade Conteúdos Niveladores de Química Geral I • Os metais alcalinos são macios (moles) e têm baixas temperaturas de fusão e de ebulição. • O mercúrio (Hg) é o único metal líquido à temperatura ambiente. METAI S Conteúdos Niveladores de Química Geral I AMETAIS Os ametais (ou não metais) representam menos de 10% do total dos elementos químicos. De maneira geral, esses elementos químicos formam substâncias simples que: ⮚ NÃO SÃO BOAS CONDUTORAS DE CALOR (isolantes térmicos), ⮚ NÃO SÃO BONS CONDUTORES DE CORRENTE ELÉTRICA (exceção do grafite), ⮚ não são maleáveis, dúcteis ou brilhosas ⮚ apresentam baixas temperaturas de fusão ⮚ quando sólidos fragmentam-se Enxofre Carbono Conteúdos Niveladores de Química Geral I Grafita (grafite), alótropo do carbono, é ⮚ UM BOMCONDUTOR DE CALOR ⮚ BOM CONDUTOR DE ELETRICIDADE Conteúdos Niveladores de Química Geral I GASES NOBRES (grupo 18) Esse grupo de elementos químicos recebe essa denominação por apresentar uma tendência mínima de se combinar a outros elementos químicos em condições ambientes. Como consequência, eles são os únicos elementos químicos que podem ser encontrados na natureza como átomos isolados: hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio – dos quais apenas o radônio não é encontrado na atmosfera terrestre. Os gases nobres também entram na constituição de alguns minerais e, no cotidiano, são encontrados em alguns tipos de letreiros luminosos e em faróis de carros O argônio (Ar) é um gás nobre e está presente nas lâmpadas de filamento Conteúdos Niveladores de Química Geral I Hidrogênio O hidrogênio é um elemento atípico, não se enquadra em nenhum grupo da tabela periódica. É o mais simples dos átomos e, no estado fundamental, possui apenas um nível de energia com um único elétron. É encontrado na forma de H2(g) nas altas camadas da atmosfera ou combinado a outros elementos, principalmente ao oxigênio (ametal), formando a água. Nas condições ambientes, é um gás extremamente inflamável e tem um comportamento químico semelhante ao dos ametais. Conteúdos Niveladores de Química Geral I Conteúdos Niveladores de Química Geral I O conjunto das propriedades de um metal determina sua utilização comercial. O ferro, por exemplo, é utilizado na sustentação de edifícios por ser muito resistente; no entanto, enferruja facilmente. O alumínio, por sua vez, embora não apresente a mesma resistência que o ferro, não sofre corrosão quando exposto ao ar livre, por isso pode ser utilizado em estruturas de janelas, portas, grades, etc., sem a proteção de tinta, necessária nas estruturas de ferro. Assinale o item que corresponde a outros metais utilizados comercialmente. a) Prata, bromo, ouro e nitrogênio. b) Cobre, carbono, enxofre e oxigênio. c) Prata, ouro, cobre e magnésio. d) Magnésio, mercúrio, enxofre e cloro. e) Chumbo, bromo, hélio e bismuto Conteúdos Niveladores de Química Geral I No plantio de algodão, a deficiência de alguns elementos químicos como nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, boro, enxofre, entre outros, causa prejuízos na lavoura. Dentre esses elementos, são metais: a) potássio, cálcio e magnésio. b) cálcio, magnésio e boro. c) boro, enxofre e magnésio. d) fósforo, cálcio e enxofre. e) nitrogênio, fósforo e potássio. Conteúdos Niveladores de Química Geral I Seja um elemento químico representado pela notação 20X. Com relação ao elemento acima e seu número atômico, consulte a classificação periódica dos elementos e assinale a alternativa correta. a) É classificado como um metal alcalino. b) Sua configuração eletrônica fundamental é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6. c) Pertence ao quarto período da classificação periódica e o elemento químico é o cálcio. d) Pertence à quarta família da classificação periódica. Conteúdos Niveladores de Química Geral I Um elemento químico cuja distribuição eletrônica é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 está presente em diversos utensílios domésticos. Sobre esse elemento químico, são feitas as afirmações a seguir. I. Encontra-se no terceiro período da tabela periódica. II. É classificado como ametal. III. Tem tendência a formar ligações iônicas com metais. IV. Possui 3 elétrons na camada de valência. São CORRETAS as afirmações: a) I e IV b) I e II c) II e III d) III e IV Alumínio = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Camada de valência = 3s2 3p1 Período = Camada L = 3, logo, pertence ao 3º período 2 + 1 = 3 elétrons de valência, portanto pertence ao grupo 3A ou 13 Conteúdos Niveladores de Química Geral I As propriedades químicas dependem diretamente do número de elétrons na camada de valência do átomo no estado fundamental. O número de elétrons na camada de valência determina: ⮚ os tipos de ligação que os átomos podem estabelecer para formar substâncias ⮚ propriedades e os tipos de reação que essas substâncias apresentam. Exemplos: Li, Na, K, Rb = grupo 1 ou 1A Be, Mg, Ca, Sr, Ba = grupo 2 ou 2A Conteúdos Niveladores de Química Geral I Os elementos I, II e III têm as seguintes configurações eletrônicas em suas camadas de valência: I. 3s2 3p3 II. 4s2 4p5 III. 3s2 Com base nessas informações, determine a afirmação errada. a) O elemento I é um não metal. b) O elemento II é um halogênio. c) O elemento III é um metal alcalinoterroso. d) Os elementos I e III pertencem ao terceiro período da tabela periódica. e) Os três elementos pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica. Conteúdos Niveladores de Química Geral I Um elemento químico X apresenta configuração eletrônica 1s2 2s2 2p4. Podemos afirmar que, na tabela periódica, esse elemento químico está localizado no: a) 2º período, família 6A. b) 3º período, família 6A. c) 2º período, família 7A. d) 3º período, família 7A. e) 4º período, família 5A. 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