Aula 3 Propriedades dos elementos e classificação periodica

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Docente: Shirlene Kelly Santos Carmo 
Pau dos Ferros, 25 de fevereiro de 2016. 
Aula 3 – Propriedades dos elementos e 
Classificação Periódica 
Universidade Federal Rural do Semi-Árido 
Disciplina: Química Geral 
 
 
shirlene@ufersa.edu.br 
2 
 
Origem dos Elementos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28/02/2016 2 
A origem dos elementos e sua classificação 
 Em 1869, o químico russo Mendeleev propôs a primeira classificação 
dos elementos de forma regular, tendo inclusive previsto a existência de 
alguns elementos não descobertos à data. Este trabalho é considerado um 
dos passos fundamentais da química nos fins do século passado. 
 
 A descoberta da lei periódica e a construção da tabela periódica 
representam a mais significativa e criativa visão na história da química. 
 
 Sempre foi preocupação dos cientistas organizar os resultados 
obtidos experimentalmente de tal maneira que semelhanças, 
diferenças e tendências se tornassem mais evidentes. Isto facilitaria 
previsões a partir de conhecimentos anteriores. Um dos recursos mais 
usados em Química para atingir essa finalidade é a tabela periódica. 
 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Em 2002, haviam 115 elementos conhecidos. 
 
 
 
 A maior parte dos elementos foi descoberta entre 1735 e 1843. 
 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A tabela ajudou o estudo da química a se expandir rapidamente 
ao fornecer uma maneira simples e visual uma organização dos 
elementos em termos de suas propriedades químicas e físicas. 
 
 
 Mendeleev, estruturou os elementos em ordem crescente de peso 
atômico. Essa organização resultou em famílias de elementos com 
propriedades químicas similares, os quais ele dividiu em grupos na 
tabela periódica. 
 
 
 
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 
 
MASSA ATÔMICA CRESCENTE 
Princípio da Tabela Periódica de Mendellev 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Em 1913, o cientista britânico Henry Moseley descobriu que o número 
de prótons no núcleo de um determinado átomo, era sempre o 
mesmo. 
 
 Moseley usou essa idéia para o número atômico de cada átomo. 
 
 Quando os átomos foram arranjados de acordo com o aumento do 
número atômico, os problemas existentes na tabela de Mendeleev 
desapareceram. 
 
 Devido ao trabalho de Moseley, a tabela periódica moderna esta 
baseada no número atômico dos elementos. 
 
 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 As séries horizontais são designadas por 
períodos. Ao longo de cada período o 
número atômico vai aumentando uma 
unidade. 
 
 
 As séries verticais são designadas por 
grupos, onde os elementos têm propriedades 
químicas semelhantes. Isto deve-se à 
configuração eletrônica ser semelhante, isto 
é, são os elétrons mais “exteriores” que 
exercem influência sobre as propriedades dos 
elementos. 
 
Período 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fazendo uma classificação ampla e útil dos elementos, temos: 
metal, ametal e metalóide. 
 A maioria dos elementos é composta por metais, os metais 
compartilham um número de similaridades nas propriedades químicas e 
físicas. Ex:. Ferro e Cobre 
 Ametais sua quantidade é inferior aos metais, importantes pelo 
papel que desempenham na química dos seres vivos. Ex:. Oxigênio 
(gases), Bromo (líquido), Enxofre (sólido) 
 Alguns elementos são difíceis de ser classificados, encontrados ao 
longo do caminho diagonal, são os metalóides ou semimetais, elementos 
intermediários (variam gradualmente, à medida que “atravessamos ou 
descemos” a tabela periódica). Suas propriedades são intermediárias às 
dos metais e ametais. Ex:. Silício, Arsênio, Telúrio e Germânio. 
 
 
 Nova terminologia 
 
 Atualmente esta classificação vem progressivamente caindo em desuso, 
tendo em vista que os elementos pertencentes aos semimetais nunca foram 
claramente definidos ou indicados oficialmente, tanto pela União Internacional 
da Química Pura e Aplicada (IUPAC) ou, em domínio brasileiro, pela Sociedade 
Brasileira de Química (SBQ). Com efeito, desde o ano de 2001, a SBQ abandonou 
a classificação dos semimetais em suas tabelas periódicas, deixando os 
elementos germânio, antimônio e polônio como metais e os elementos boro, 
silício, arsênio e telúrio como ametais. 
 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Metal + Ametal = compostos sólidos duros e não-voláteis; 
 Ametal + Ametal = compostos moleculares voláteis; 
 Metal + Metal = Ligas ( muitas características físicas dos metais). 
 
 
Uso em pólvora 
e pneus 
Uso em moedas 
e jóias 
Quebradiços Maleáveis e dúcteis 
Não condutores 
Condutores de 
eletricidade e calor 
Sem brilho Brilhantes 
AMETAIS METAIS 
CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
: Hidrogênio 1 
elemento 
: Metais 
84 elementos 
: Ametais 
11 elementos 
: Semimetais 
7 elementos 
: Gases nobres 6 
elementos 
CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A estes grupos, foram atribuídos nomes. Assim, os elementos na coluna 
da esquerda da tabela periódica (Li, Na, K, Rb e Cs) são conhecidos 
coletivamente como metais alcalinos. De maneira similar, Be, Mg, Ca, Sr e Ba 
são chamados de alcalinos terrosos, e F, Cl, Br e I são chamados de 
halogênios. He, Ne, Ar, Kr e Xe, são gases raros ou nobres. Os elementos que 
aparecem abaixo da tabela periódica são os lantanídeos e actinídeos. 
 
 
s 
d 
p 
f 
 A tabela periódica, mostra a classificação dos elementos de acordo 
com o tipo de orbital a ser preenchida com elétrons. 
CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os elementos representativos possuem 
o elétron DIFERENCIAL (mais energético) em um 
subnível “s” ou “p” da última camada 
2s² K 
19 
1s² 3s² 2p6 3p6 4s1 
2s² F 
9 
1s² 2p5 
CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1s² 2s² Fe 
26 
2p6 3s² 3p6 4s² 3d6 
La 
57 
2s2 1s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f1 
Os elementos de transição possuem o nível (mais energético) 
em um subnível: 
“ d ” (transição externa) da penúltima camada ou 
“ f ” (transição interna) da antepenúltima camada 
CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS 
A família é identificada pelo TOTAL DE ELÉTRONS 
NA CAMADA DE VALÊNCIA (última camada). 
CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ca 20 1s² 2s² 2p
6 3s² 3p6 4s² Família 2A 
Cl 17 1s² 2s² 2p
6 3s² 3p5 Família 7A 
1s² As 33 2s² 2p
6 3s² 3p6 4s² 3d10 4p3 Família 5A 
CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
01) A configuração eletrônica de um átomo é 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d5. 
 Para este elemento podemos afirmar 
I) É elemento representativo 
II) É elemento de transição. 
III) Seu número atômico é 25. 
IV) Possui 7 subníveis de energia. 
a) somente I é correta. 
b) somente II e III são corretas. 
c) somente II, III e IV são corretas. 
d) todas são corretas. 
e) todas são falsas. 
Elétron diferencialem subnível “d” 
elemento de transição 
F 
V 
2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 5 = 25 
V 
V 
CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Classificação dos elementos de 
acordo com o tipo de sub camada a 
ser preenchida com elétrons. 
Consideremos por exemplo o grupo 1A, ou grupo dos metais alcalinos: 
 Li: [He] 2s1 / Na: [Ne] 3s1 / K: [Ar] 4s1 / Rb: [Kr] 5s1 
Todos os elementos deste grupo têm a configuração eletrônica do gás 
nobre anterior, acrescido de ns1. 
CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tomemos também como exemplo a família 7A, ou dos halogênios: 
 F: [He] 2s2 2p5 / Cl: [Ne] 3s2 3p5 / Br: [Ar] 3d10 4s2 4p5 / I: [Kr] 4d10 5s2 5p5 
 Estas similaridades estavam entre as evidências que levaram ao 
desenvolvimento da tabela periódica, onde alguns grupos existem desde antes 
da aceitação da tabela. 
 
Elementos Representativos: Grupos A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Todos os elementos cujo elétron de maior energia se encontra na camada de 
valência em subnível s ou p. 
Grupo 1A: os metais alcalinos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 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) 
 
 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) 
 
 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. 
 
Grupo 1A: os metais alcalinos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grupo 2A: os metais alcalinos terrosos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 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-. 
 
 O Be não reage com água. O Mg reagirá apenas com o vapor de 
água. Do Ca em diante: 
Ca(s) + 2H2O(l)  Ca(OH)2(aq) + H2(g) 
 
 
Grupo 6A: O Grupo do Oxigênio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O oxigênio (ou dioxigênio, O2) é um agente de oxidação potente, 
uma vez que o íon O2- tem uma configuração de gás nobre. 
 
 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 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 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 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 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). 
 
 
Grupo 8A: os gases nobres 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Todos esses são não-metais; 
 
 
 Eles são notoriamente não-reativos porque têm os subníveis s e p 
completamente preenchidos. 
 
 
 Em 1962 o primeiro composto de gases nobres foi preparado: XeF2, 
XeF4 e XeF6. 
 
Elementos Transição: Grupos B 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Transição externa: todos os elementos cujo elétron de maior energia se 
encontra na penúltima camada no subnível d. 
d10 d9 d8 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 
12B 11B 8B 7B 6B 5B 4B 3B 
 Configuração geral: ns2 (n – 1) d1 a 10 
Transição interna: todos os elementos cujo elétron de maior energia se 
encontra na antipenúltima camada no subnível f, série dos Lantanídeos ou 
Terras raras (4f) e Actinídeos (5f). 
Configuração geral: ns2 (n – 2) f1 a 14 
Estrutura da TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES: 
 Grupo B - o número do grupo é diferente do número de elétrons 
da última camada e todo elemento de transição possui sempre 2 
elétrons de valência. 
 1B e 2B ou (11B e 12B) - são os metais nobres e raros, possuem o 
subnível - d completo. 
 Classificação dos elementos quanto ao estado físico: 
 Gasosos: todos do grupo 8A, H, N, O, F e Cl. 
 Líquidos: Hg e Br. 
 Sólidos: os demais. 
PROPRIEDADES DA TABELA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Definição: são as propriedades que variam em função dos 
números atômicos dos elementos. 
 Podem ser de dois tipos: 
 Periódicas: Os valores desta propriedade variam à medida que o 
número atômico aumenta, mas não obedecem à posição na Tabela. 
Ex.: Entre as propriedades periódicas temos: raio atômico, energia de 
ionização, eletroafinidade, eletronegatividade, densidade, temperatura de 
fusão e ebulição e volume atômico. 
 Aperiódicas: São as propriedades cujos valores aumentam ou diminuem 
continuamente com o aumento do número atômico, ou seja, não se 
repetem em períodos regulares. Ex.: Calor específico, índice de refração, 
dureza. 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Li 
Na 
 RAIO ATÔMICO: 
• Cresce com o aumento do número de 
camadas. 
• Quando o número de camadas é igual , 
diminui com o aumento do número atômico. 
H 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS: Segundo Potencial de Ionização 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 POTENCIAL OU ENERGIA DE IONIZAÇÃO: é a energia necessária para 
retirar um elétron do átomo no seu estado gasoso. 
X(g) + Energia  X
+
(g) + e
- (endotérmica) 
Li+ 
Li 
+ e- 
E1 
Na Na
+ 
+ e- 
E2 
 E1 > E2 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS: Segundo Afinidade Eletrônica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 AFINIDADE ELETRÔNICA: é a energia liberada quando um átomo ganha 
um elétron, no estado gasoso. 
X(g) + e
-  X-(g) + Energia (exotérmica) 
F 
Fr 
Observações: 
1) A afinidade eletrônica numericamente é igual ao potencial de ionização. 
2) Os gases nobres apresentam afinidade eletrônica igual a zero. 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS: Segundo a Eletropositividade e Eletronegatividade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ELETROPOSITIVIDADE: mede a tendência do elemento em perder elétrons, 
define o seu caráter metálico. 
F 
Fr 
ELETRONEGATIVIDADE: mede a tendência do elemento em ganhar 
elétrons, define o seu caráter ametálico. 
F 
Fr 
Ordem de 
eletronegatividade: 
F > O > N >Cl > Br > 
I >S > P > C > H 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS: Segundo a Eletropositividade e Eletronegatividade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS: Segundo a Reatividade Química 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Reatividade Química: indica a capacidade de combinação do elemento 
químico. 
F 
Fr 
 Metais: maior eletropositividade, implica em maior reatividade. 
 Ametais: maior eletronegatividade, implica em maior reatividade. 
PROPRIEDADES APERIÓDICAS ESPECIAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Densidade: relação entre a massa e o volume.O
s 
Obs. O Ósmio é o elemento mais 
denso. 
Volume Atômico: é o volume ocupado por um átomo-grama do 
elemento no estado sólido. 
Os 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS ESPECIAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ponto de Fusão e Ebulição: 
Observações: 
1) O elemento de maior ponto de fusão é o Carbono - C, este não obedece 
a regra de posicionamento na tabela. 
2) O elemento de maior ponto de ebulição é o Tungstênio - W. 
3) Os metais alcalinos e alcalinos terrosos contrariam a regra, o PF e o PE 
crescem de baixo para cima. 
W 
C 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS: RESUMO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
F 
Fr 
R. Atômico / Eletrop. / Reat. M. 
Os 
Densidade 
Os 
C 
Vol. Atômico 
F 
Fr 
P. Ioniz. / Eletron. / Reat. A. 
W 
C 
PF / PE 
Outras versões da Tabela Periódica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Outras versões da Tabela Periódica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Outras versões da Tabela Periódica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Outras versões da Tabela Periódica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercícios 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
01) Assinale a alternativa em que o elemento químico cuja configuração 
 eletrônica, na ordem crescente de energia, finda em 4s2 3d3 se 
 encontra: 
a) grupo 3 e 2º período. 
b) grupo 4 e 2º período. 
c) grupo 4 e 5º período. 
d) grupo 5 e 4º período. 
e) grupo 15 e 3º período. 
Elétron diferencial 
em subnível “d” 
elemento de transição 
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 
5 e 4º período 
02) Um átomo de certo elemento químico apresenta em sua eletrosfera 
 19 elétrons. Sua configuração eletrônica nos permite concluir que 
 este elemento químico: 
 a) localiza-se no 3º período da classificação periódica. 
 b) pertence à família dos gases nobres. 
 c) é um metal de transição interna. 
 d) é um metal representativo. 
 e) é metal de transição externa. 
2s² 1s² 3s² 2p6 3p6 4s1 
Exercícios 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercícios 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
03) (UFAL) Para um elemento químico representativo (grupos A), o número de 
elétrons na camada de valência é o número do grupo. O número de camadas 
eletrônicas é o número do período. O elemento químico com configuração 
eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3 está situado na tabela periódica no 
Grupo: 
 
 a) 3A e período 4. 
b) 3B e período 3. 
c) 5A e período 4. 
d) 5B e período 5. 
e) 4A e período 4.