Capítulo 5_Tabela Periódica

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IEQ 601 – Química Geral I 
 
Curso – Engenharia de Pesca 
 
Profa. Karen Segala 
 
 
Capítulo 5: Periodicidade Química e 
Tabela Periódica 
INTRODUÇÃO 
BASES DA ORGANIZAÇÃO DOS ELEMENTOS 
Livros, CD´s......ordem de autores, alfabética, 
cronologia.... 
 
Química: critérios para organização da TP foram 
estabelecidos 
ao longo do tempo... 
Histórico 
 
 A Tabela periódica dos elementos químicos é a disposição sistemática dos 
elementos químicos, na forma de uma tabela, em função de suas propriedades. É 
muito útil para se preverem as características e tendências dos átomos. 
 
 Permite, por exemplo, prever o comportamento de átomos e das moléculas 
deles formadas, ou entender porque certos átomos são extremamente reativos, 
enquanto outros são praticamente inertes etc. 
 
 Um pré-requisito necessário para construção da tabela periódica, foi a 
descoberta individual dos elementos químicos, embora elementos, tais como o Ouro 
(Au), a Prata (Ag), o Estanho (Sn), o Cobre (Cu), o Chumbo (Pb) e o Mercúrio (Hg) 
fossem conhecidos desde a antiguidade. 
 
 A primeira descoberta científica de um elemento, ocorreu em 1669, quando o 
alquimista Henning Brand descobriu o fósforo. Durante os 200 anos seguintes, foi 
adquirido um grande volume de conhecimento relativo às propriedades dos 
elementos e seus compostos, pelos químicos. Com o aumento do número de 
elementos descobertos, os cientistas iniciaram a investigação de modelos para 
reconhecer as propriedades e desenvolver esquemas de classificação. 
 
A primeira classificação, foi a divisão dos elementos em metais e não-metais. 
 
 Isso possibilitou a antecipação das propriedades de outros elementos, 
determinando assim, se seriam ou não metálicos. 
 
 Os elementos não estavam listados em qualquer arranjo ou modelo 
periódico, mas simplesmente por ordem crescente da sua massa atômica, cada um 
com suas propriedades e seus compostos. Os químicos, ao estudar essa lista, concluíram 
que ela não estava muito clara. 
 Os elementos Cloro, Bromo e Iodo, que tinham propriedades químicas 
semelhantes, apresentavam massas atômicas muito separadas. 
 
 Em 1829, Johann Döbereiner teve a primeira ideia, com sucesso parcial, de 
agrupar os elementos em três - ou tríades. Essas tríades também estavam separadas 
pelas suas massas atômicas, mas com propriedades químicas muito semelhantes. A 
massa atômica do elemento central da tríade, era supostamente a média das massas 
atômicas do primeiro e terceiro membros. Lamentavelmente, muitos dos metais não 
podiam ser agrupados em tríades. 
 No início do século XIX, Jonh Dalton preparou uma lista 
de elementos químicos, cujas massas atômicas já eram então 
conhecidas. Muitos desses valores estavam longe dos atuais, 
devido à ocorrência de erros na sua determinação. Os erros 
foram corrigidos por outros cientistas, e o desenvolvimento de 
tabelas dos elementos e suas massas atômicas, centralizaram o 
estudo sistemático da Química. 
John DALTON (1766-1844) 
Físico e Químico Inglês 
 Os elementos Cloro, Bromo e Iodo eram uma tríade, Lítio, 
Sódio e Potássio formavam outra. 
Um segundo modelo, foi sugerido em 1864 por John Newlands. 
 
 Sugerindo que os elementos, poderiam ser arranjados num 
modelo periódico de oitavas, ou grupos de oito, ordenando de 
forma crescente as suas massas atômicas. Este modelo, 
colocou os elementos Lítio, Sódio e Potássio juntos. 
Esquecendo o grupo dos elementos Cloro, Bromo e Iodo, e os 
metais comuns como o Ferro e o Cobre. 
 Nenhuma regra numérica foi encontrada para que se pudesse organizar 
completamente os elementos químicos numa forma consistente, com as 
propriedades químicas e suas massas atômicas. 
 
 A base teórica na qual os elementos químicos estão arranjados atualmente - 
número atômico e teoria quântica - era desconhecida naquela época e permaneceu assim 
por várias décadas. 
 
 A organização da tabela periódica, foi desenvolvida não teoricamente, mas com base na 
observação química de seus compostos, por Dimitri Ivanovich Mendeleiev. 
John Newlands (1837 - 1898) 
Professor inglês de Química 
 Mendeleiev criou uma carta para cada um dos 63 elementos conhecidos. Cada 
carta continha o símbolo do elemento, a massa atômica e as suas propriedades químicas e 
físicas. Colocando as cartas em cima de uma mesa, organizou-as em ordem crescente das 
suas massas atômicas, agrupando-as em elementos de propriedades semelhantes. 
 
 Formou-se então a tabela periódica. 
 A vantagem da tabela periódica de Mendeleiev sobre as outras, é que esta exibia 
semelhanças, não apenas em pequenos conjuntos como as tríades. Mostravam 
semelhanças numa rede de relações vertical, horizontal e diagonal. 
 Em 1906, Mendeleiev recebeu o Prêmio Nobel por este trabalho. 
 Dimitri Ivanovich Mendeleiev nasceu na Sibéria, 
sendo o mais novo de dezessete irmãos. Mendeleiev foi 
educado em St. Petersburg, e posteriormente na França e 
Alemanha. Conseguiu o cargo de professor de química na 
Universidade de St. Petersburg. Escreveu um livro de 
química orgânica em 1861. 
 Em 1869, enquanto escrevia seu livro de química 
inorgânica, organizou os elementos na forma da tabela 
periódica atual. Dmitri Mendeleiev 
(1834-1907) Prémio Nobel em 1906 
Mendeleev's Periodic Table 
 Lei de Mendeleev: As propriedades dos elementos se repetem em ciclos regulares 
(periodicamente) quando os elementos estão dispostos por ordem crescente das massas 
atômicas. 
Predicted 
Properties 
Observed 
Properties 
Atomic weight 72 72.61 
Density 5.5 g/cm3 5.32 g/cm3 
Melting point 825 šC 938 šC 
Oxide formula RO2 GeO2 
Density of oxide 4.7 g/cm3 4.70 g/cm3 
Chloride formula RCl4 GeCl4 
Chloride boiling 
point 
100 C 86 C 
 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 ideia para o número 
atômico de cada átomo. Quando os átomos 
foram ordenados por ordem crescente do seu 
número atômico, os problemas existentes na 
tabela de Mendeleiev desapareceram. 
 Devido ao trabalho de Moseley, a tabela 
periódica moderna está baseada no número 
atômico dos elementos químicos. A tabela 
atual é bastante diferente da de Mendeleiev. 
 Com o passar do tempo, os químicos foram 
melhorando a tabela periódica moderna, aplicando 
novos dados, como as descobertas de novos 
elementos ou um número mais preciso na massa 
atômica, e rearranjando os existentes, sempre em 
função dos conceitos originais. 
Henry MOSELEY (1887-1915 ) 
Cientista britânico 
 A última maior troca na tabela periódica, resultou 
do trabalho de Glenn Seaborg, na década de 50. 
 A partir da descoberta do plutônio em 1940, 
Seaborg descobriu todos os elementos transurânicos 
(do número atômico 94 até ao 102). 
 Reconfigurou a tabela periódica colocando a série 
dos actinídeos abaixo da série dos lantanídios. 
 Em 1951, Seaborg recebeu o Prémio Nobel em 
química, pelo seu trabalho. 
 O elemento 106 tabela periódica é chamado 
Seabórgio, em sua homenagem. O sistema de 
numeração dos grupos da tabela periódica, usados 
atualmente, são recomendados pela União 
Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). 
 A numeração é feita em algarismos arábicos de 1 a 
18, começando a numeração da esquerda para a 
direita, sendo o grupo 1, o dos metais alcalinos e o 18, 
o dos gases nobres. 
Glenn SEABORG (1912 -1999) 
Nobel Química 
RESUMINDO.... 
 
Mendelev organizou os elementos em função da massa de seus átomos (MA). 
 
Notou que determinadas propriedades se repetiam diversas vezes, ou seja, eram 
propriedades periódicas. 
 
Desta forma, ele organizou os elementos com propriedades semelhantes em colunas 
verticais, chamadas de GRUPOS OUFAMÍLIAS, e em linhas horizontais, chamadas 
PERÍODOS, em ordem crescente de suas MA. 
 
 
Moseley, em 1913, verificou que as propriedade de cada elemento eram determinadas 
pelo número de prótons, ou seja, pelo nº atômico (Z). Posteriormente, descobriu-se 
que em um átomo neutro, o nº de prótons é igual ao nº de elétrons. 
 
Foi observado que as propriedades químicas está relacionada 
com o nº de elétrons da camada de valência (pertencem a 
mesma família) 
 
 
Baseado nestas observações, foi proposta a Tabela Periódica atual, 
na qual os elementos químicos: 
• Estão dispostos em ordem crescente de nº atômico (Z); 
• Originam os PERÍODOS na horizontal (em linhas); 
• Originam as FAMÍLIAS OU GRUPOS, na vertical (em colunas). 
Os químicos usam a existência dos átomos para definir o elemento: Elemento 
químico é uma substância formada por um único tipo de átomo. 
 
Hoje em dia, há instrumentação específica que fornece evidências muito mais 
diretas da existência dos átomos. 
 
Os átomos existem e são as unidades que formam os elementos 
 
Até 2009, 116 elementos haviam sido descobertos ou criados, mas em alguns 
casos, somente em quantidades muito pequenas. 
 
Atualmente, existe mais de 116 EQ 
conhecidos, ~ 20% não existe na natureza: 
foram sintetizados em 
laboratórios. 
IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS: ASPECTOS ATUAIS 
Modelo Atômico Clássico X Modelo Atômico Atual 
Modelo atômico da nuvem eletrônica 
 
Os cientistas abandonaram a ideia de 
que o e- descrevia uma trajetória 
definida em torno do núcleo; 
 
Orbitais: Regiões de maior 
probabilidade de encontrar os e - 
X 
Carga + , prótons (p) e nêutrons (n)), 
 
Regiões praticamente vazias (eletrosfera), 
encontram-se os elétrons (e), de carga - 
Número Atômico (Z): quantidades de prótons. 
Z = p = e (eletricamente neutro) 
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO 
ÁTOMO 
Número de Massa (A): a soma das partículas que constitui o 
átomo. 
A = p + n 
 
A = Z + n 
REPRESENTAÇÃO DE UM ÁTOMO 
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA 
Linus Pauling (1901-1994) determinou a ordem crescente de energia dos 
subníveis : 
NÚMEROS QUÂNTICOS: caracterizam a energia do 
elétron no átomo 
• Principal (n): indica o nível de energia do e- ; 
 
• Secundário ou azimutal (l): indica a energia do e- no 
sub-nível; 
 
• Magnético (m ou ml): indica a energia do e- no 
orbital; 
 
• Spin (s ou ms): é o movimento de rotação do e-. 
Configurações eletrônicas 
e a tabela periódica 
Números Quânticos e Tabela Periódica 
• A localização de um elemento na TP 
reflete o nº quântico do último orbital 
preenchido. 
The s-block (in orange) 
has 2 columns, because a 
maximum of 2 electrons 
can occupy the single 
orbital in an s-subshell. 
The p-block (in 
purple) has 6 
columns, because a 
maximum of 6 
electrons can 
occupy the three 
orbitals in a p-
subshell. 
The d-block (in green) has 10 
columns, because a maximum of 10 
electrons can occupy the five orbitals 
in a d-subshell. 
The f-block (in dark blue) has 14 columns, 
because a maximum of 14 electrons can occupy 
the seven orbitals in a f-subshell. 
O PRINCÍPIO DA EXCLUSÃO DE PAULI 
O princípio de exclusão de Pauli (1925): 
mecânica quântica. 
“Num átomo não existem dois elétrons com os seus 
quatro números quânticos iguais” 
 
 
“Um mesmo orbital não pode ter + que 2 e-. 
Num orbital com 2 e-, um deles tem 
spin + ½ e o outro, - ½; 
 
DISTRIBUIÇÃO ELETRONICA EM ORBITAIS: 
PRINCIPIO DA EXCLUSÃO DE PAULI: um orbital comporta 
no máximo dois elétrons com spins contrários. 
REGRA DE HUND: em um mesmo subnível, os orbitais são 
preenchidos de forma a obter o maior número de elétrons 
desemparelhados. 
“Cada orbital do subnível que está sendo preenchido recebe 
inicialmente apenas 1 elétron. Somente depois de o último orbital 
desse subnível receber o seu primeiro elétron começa o 
preenchimento de cada orbital com o seu segundo elétron” 
Regra de Hund 
• As configurações eletrônicas nos dizem em quais orbitais os 
elétrons de um elemento estão localizados. 
• Três regras: 
- Os orbitais são preenchidos em ordem crescente de n. 
- Dois elétrons com o mesmo spin não podem ocupar o mesmo 
orbital (Pauli). 
- Para os orbitais degenerados, os elétrons preenchem cada orbital 
isoladamente antes de qualquer orbital receber um segundo 
elétron (regra de Hund). 
Configurações eletrônicas 
 
• A tabela periódica pode ser utilizada como um guia para as 
configurações eletrônicas. 
• O número do período é o valor de n. 
• Os grupos 1A e 2A têm o orbital s preenchido. 
• Os grupos 3A -8A têm o orbital p preenchido. 
• Os grupos 3B -2B têm o orbital d preenchido. 
• Os lantanídeos e os actinídeos têm o orbital f preenchido. 
Configurações eletrônicas 
e a tabela periódica 
As filas sao chamadas de Periodos 
Cada periodo mostra padroes repetitivos 
 de propriedades 
As colunas sao chamadas de Grupos ou familias. Elementos com propriedades 
quimicas e fisicas similares estao na mesma coluna. 
Classificação dos elementos 
METAIS: brilho metálico; conduz corrente elétrica e calor; são maleáveis 
SEMI-METAIS: brilho metálico; pequena condutividade elétrica; fragmentam-se; 
AMETAIS: não apresentam brilho; não são condutores; fragmentam-se 
GASES NOBRES: gases nas condições ambientes; grande estabilidade química 
Metais Alcalinos - Grupo IA (1A) 
Metais Alcalinos Terrosos - Group IIA (2A) 
Calcogenios - Group VIA (6A) 
Halogenios - Group VIIA (7A) 
Gases Nobres – VIIIA (8A) 
ORGANIZAÇÃO DA TABELA PERIÓDICA 
Famílias A 
• elementos representativos; elétron mais energético: subnível s ou p 
• o nº da família indica o nº de elétrons na camada de valência 
Família ou Grupo 
Distribuição eletrônica 
da camada de 
valência 
Nome 
Família 1 (1A) ns
1 Metais Alcalinos 
Família 2 (2A) ns
2 Metais Alcalino-terrosos 
Família 13 (3A) ns
2 np1 Família do boro 
Família 14 (4A) ns
2 np2 Família do carbono 
Família 15 (5A) ns
2 np3 Família do nitrogênio 
Família 16 (6A) ns
2 np4 Calcogênios 
Família 17 (7A) ns
2 np5 Halogênios 
Família 18 (Zero) ns
2 np6 Gases Nobres 
Famílias B 
• elementos de transição elétron mais energético: subnível d 
Família ou 
Grupo 
Distribuição 
eletrônica 
3B d
1 
4B d
2 
5B d
3 
6B d
4 
7B d
5 
8B 
 d6 
 d7 
 d8 
1B d
9 
2B d
10 
Série dos Lantanídeos (6) e Actinídeos (7 ): 
subnível f, mais energético 
Períodos 
 
• 7 períodos – Níveis ou camadas eletrônicas 
Localização na Tabela Periódica 
Exemplo: Bromo (35 Br) 
K 1 s2 2 
L 2 s2 2 p6 8 
M 3 s2 3 p6 3d 10 18 
N 4 s2 4p5 7 
Família: A 
 
s2 4p5 7A (halogênios) 
 
Camada N = 4º período 
Configurações eletrônica condensadas 
• O neônio tem o subnível 2p completo. 
• O sódio marca o início de um novo período. 
• Logo, escrevemos a configuração eletrônica condensada para o 
sódio como 
Na: [Ne] 3s1 
 
• [Ne] representa a configuração eletrônica do neônio. 
• Elétrons mais internos: os elétrons no [Gás Nobre]. 
• Elétrons de valência: os elétrons fora do [Gás Nobre]. 
Configurações eletrônicas 
Metais de transição 
• Depois de Ar, os orbitais d começam a ser preenchidos. 
• Depois que os orbitais 3d estiverem preenchidos, os orbitais 4p 
começam a ser preenchidos. 
• Metais de transição: são os elementos nos quais os elétrons d são 
os elétrons de valência. 
Configurações eletrônicas 
Lantanídeos e actinídeos• Do Ce em diante, os orbitais 4f começam a ser preenchidos. 
• Observe: La: [Kr]6s25d14f1 
• Os elementos Ce -Lu têm os orbitais 4f preenchidos e são 
chamados lantanídeos ou elementos terras raras. 
• Os elementos Th -Lr têm os orbitais 5f preenchidos e são 
chamados actinídeos. 
• A maior parte dos actinídeos não é encontrada na natureza. 
Configurações eletrônicas 
1.6 Elements and the Periodic Table 
•Periodic Table, shown below, is a representation of 
113 elements in a tabular format. 
•Large amounts of information regarding the 
properties of elements is embedded in periodic 
table. Elements are roughly divided into 3 
groups 
 Metals 
 Nonmetals 
 Metalloids 
Metals, nonmetals, and metalloids appear in 
distinct places on the periodic table 
•Metals: 89 of the 113 elements are metals. 
They appears on the left side of the Periodic 
Table. 
•Some common properties of metals are: 
 Solid at room temperature (except mercury 
which is a liquid) 
 Good conductor of heat 
 Good conductor of electricity 
 Malleable. 
•Nonmetals: Appears on the right side of the 
Periodic Table. 17 elements are nonmetals. 
•Nonmetals are poor conductor of heat and 
electricity. 
•Out of these 17 nonmetal elements 
– Eleven are gases at room temperature (H, 
 N, O, etc.) 
– Five are solids (sulfur) 
– One is a liquid (bromine). 
•Metalloids: Appears between metals on the 
left side and nonmetals on the right side on 
the periodic table. Their properties are 
between metals and nonmetals. Boron, 
silicon, arsenic are examples of some of the 
metalloids. 
ATÉ A PRÓXIMA AULA !!!