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Unidade II Teoria Atômica e Tabela Periódica

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Prévia do material em texto

17/02/2017 
1 
1 
Aula 2: Teoria Atômica e Tabela Periódica 
Centro Universitário Estácio da Bahia. 
Disciplina: Química Geral 
Profa.: MSc. Horacimone Lopes 
horacimone.estacio@gmail.com 
 COMO ORGANIZAR 115 ELEMENTOS DIFERENTES DE FORMA 
QUE POSSAMOS FAZER PREVISÕES SOBRE ELEMENTOS NÃO 
DESCOBERTOS? 
Tabela Periódica 
17/02/2017 
2 
 Mendeleev criou uma carta para cada um dos 63 
elementos conhecidos. Cada carta continha o símbolo do 
elemento, a massa atômica e suas propriedades químicas e 
físicas. Colocando as cartas em uma mesa, organizou-as em 
ordem crescente de suas massas atômicas, agrupando- as 
em elementos de propriedades semelhantes. 
 Formou-se então a tabela periódica. 
 A vantagem da tabela periódica de Mendeleev sobre as 
outras, é que esta exibia semelhanças numa rede de 
relações vertical, horizontal e diagonal. 
Tabela Periódica Tabela Periódica 
Faltaram alguns elementos nesse esquema. 
Exemplo: em 1871, Mendeleev observou que a posição mais 
adequada para o As seria abaixo do P, e não do Si, o que 
deixou um elemento faltando abaixo do Si. Ele previu um 
número de propriedades para este elemento. Em 1886 o Ge 
foi descoberto. As propriedades do Ge se equiparam bem à 
previsão de Mendeleev. 
17/02/2017 
3 
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 Mendeleyev desapareceram. 
 Devido ao trabalho de Moseley, a tabela periódica moderna 
está baseada no número atômico dos elementos. 
 A última maior troca na tabela, 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 102). 
Reconfigurou a tabela periódica colocando a 
série dos actnídeos abaixo da série dos 
lantanídeos. 
Em 1951, Seaborg recebeu o Prêmio Nobel 
em 
química, pelo seu trabalho. 
O elemento 106 tabela periódica é chamado 
seabórgio (Sg), em sua homenagem. 
17/02/2017 
4 
7 
Introdução a tabela periódica 
Quais são as 
informações que 
o casal está nos 
fornecendo? 
8 
Introdução a tabela periódica 
Tabela atualmente recomendada pela IUPAC 
17/02/2017 
5 
TABELA PERIÓDICA 
h
tt
p
:/
/t
a
b
e
la
p
e
ri
o
d
ic
a
c
o
m
p
le
ta
.c
o
m
.b
r 
9 
 Classificação dos elementos – Tabela Periódica. 
10 
Introdução a tabela periódica 
Classificação dos elementos da tabela periódica 
Metais: são a maioria dos elementos da tabela, sendo bons condutores de 
eletricidade e calor, maleáveis e dúcteis, possuem brilho metálico característico e 
são sólidos, com exceção do mercúrio. 
 
Ametais: são os mais abundantes na natureza, não são bons condutores de calor e 
eletricidade, não são maleáveis e dúcteis e não possuem brilho como os metais. 
 
Gases Nobres: são no total 6 elementos e sua característica mais importante é a 
estabilidade química. 
 
Hidrogênio: O hidrogênio é um elemento considerado à parte por ter um 
comportamento único. 
17/02/2017 
6 
11 
Períodos: são as linhas horizontais que aparecem nas tabelas. Indicam quantas 
camadas eletrônicas um elemento químico possui. Sendo assim, quando 
encontramos um elemento químico no quarto período, sabemos que ele possui 
quatro camadas eletrônicas. 
 
 
Colunas, grupos ou famílias: são as linhas verticais que aparecem na tabela. Nas 
colunas A, o número de elétrons na última camada eletrônica é igual ao próprio 
número da coluna. O nitrogênio, por exemplo, está na coluna 5A e a sua última 
camada eletrônica tem 5 elétrons. 
Classificação dos elementos da tabela periódica 
12 
 Em fevereiro de 2006, os leitores da revista Super Interessante puderam 
conhecer o novo designer da nova tabela periódica elaborada por Philip Stewart, 
botânico da Universidade de Oxford. O que esta nova tabela tem de diferente? O 
formato proposto assume a forma de galáxia (classificação planetária dos 
elementos químicos) e apresenta um novo elemento. 
 
 Na nova tabela periódica, os elementos químicos não mais se situam em 
quadros adjacentes, mas sim em um círculo de cor que os interligam até o centro, 
o nêutron. É de se confessar que a aparência da nova tabela tornou-se mais 
atraente, resta saber se a sua utilidade também foi aperfeiçoada; é o que este 
artigo trata em específico. 
Será uma nova tabela periódica? 
17/02/2017 
7 
13 14 
Representação dos elementos químicos 
E 
Z 
A 
Nº atômico 
Massa atômica 
a) Cloro 
b) Iodo 
c) Sódio 
 
 
d) Carbono 
e) Potássio 
f) Oxigênio 
Dê a representação química dos seguintes elementos químicos: 
17/02/2017 
8 
15 
Componentes básicos de um átomo 
http://bp3.blogger.com/_hvGST7HW1Tw/R1ypOybW3jI/AAAAAAAAAEo/fwoMjfl9BMo/s1600-h/Image14.gif 
 
16 
Determinando o número de prótons, elétrons e 
nêutrons de um elemento químico: 
a) Cloro 
b) Iodo 
c) Sódio 
 
 
d) Carbono 
e) Potássio 
f) Oxigênio 
Dê o nº de prótons, elétrons e nêutrons dos seguintes elementos químicos: 
Exemplo: 
 Nº de prótons = Z (nº atômico) = 9 
 Nº de elétrons = Nº de prótons = 9 
 Nº de nêutrons = A – Z = 19 – 9 = 10 
Nº de prótons = Z (nº atômico) 
Nº de elétrons = Nº de prótons 
Nº de nêutrons = A - Z 
F 
9 
19,0 
17/02/2017 
9 
17 
Utilizando a tabela periódica, resolva o desafio 
1. Determine o nome, os nº de prótons, elétrons e nêutrons, a massa atômica e o 
número atômico dos seguintes elementos químicos: 
 
a) Sb 
b) Hg 
c) Au 
d) Cs 
e) Fe 
f) In 
g) Mg 
h) Ca 
 
 
2. Quais são as colunas e períodos de todos os elementos citados no primeiro 
desafio? 
18 
 A cada elemento é atribuído um símbolo 
Consiste de uma ou duas letras derivadas do nome 
latino ou inglês do elemento. 
17/02/2017 
10 
 O sistema de numeração dos grupos da tabela periódica, 
União usados atualmente, são recomendados pela 
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 do hidrogênio e dos metais alcalinos ; 
2, dos metais alcalino-terrosos; 
13, dos elementos representativos da família do Boro 
(B); 
14, da família do Carbono (C); 
15, da família do Nitrogênio (N). 
16, da família dos calcogênios; 
17, da família dos halogênios e 
18, o dos gases nobres . 
17/02/2017 
11 
 Os elementos dos grupos A são chamados representativos. 
 
Os metais das famílias B são chamados METAIS DE TRANSIÇÃO, sendo: 
 Os Lantanídeos e Actnídeos, os metais de transição interna. 
 Os demais, metais de transição externa. 
 Oficialmente, são conhecidos hoje 115 elementos químicos, dos quais 88 
são naturais (encontrados na natureza) e 27 artificiais (produzidos em 
laboratório); estes últimos podem ser classificados em: 
 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. 
17/02/2017 
12 
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA E 
POSIÇÃO 
NA TABELA PERIÓDICA 
Ordemcrescente de energia nos subníveis 
 
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 
17/02/2017 
13 
Figura. Níveis e subníveis de energia. 
F
o
n
te
: 
U
s
b
e
rc
o
, 
J
.;
 S
a
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 E
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Q
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5
ª.
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iv
a
, 
2
0
0
2
, 
p
.6
4
-6
7
 
25 
• Modelo atômico de Niels Böhr 
Níveis e subníveis energéticos 
núcleo 
Camadas 
ou níveis 
Níveis de 
Energia 
Nome da 
Camada 
n° máximo 
elétrons 
1° K 2 
2° L 8 
3° M 18 
4° N 32 
5° O 32 
6° P 18 
7° Q 8 
Subnível s p d f 
n° máx. de e- 2 6 10 14 
Distribuição eletrônica de 26Fe e 26Fe
2+ 
 
26Fe = 1s
2 2s2 2p6 3s2 3p6 
4s2 3d6 
 
26Fe
2+ (- 2e-) = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 
3d6 
 
26 
Diagrama de 
Linus Pauling 
Transferência de e-  camada mais externa do átomo: 
CAMADA DE VALÊNCIA 
Energia crescente: 
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d 
< 6p < 7s < 5f < 6d 
17/02/2017 
14 
ÍONS E COMPOSTOS IÔNICOS 
27 
Átomos podem perder ou ganhar elétrons  ÍONS 
Íon (+)  CÁTION Íon (-)  ÂNION 
Átomos podem perder ou ganhar mais de um elétron 
 
Cargas iônicas, representadas por índice superior 
Nos CÁTIONS: +, 2+, 3+ Nos ÂNIONS: -, 2-, 3- 
ÍONS E COMPOSTOS IÔNICOS 
28 
Previsão das cargas iônicas 
Posição do elemento na Tabela Periódica 
Figura. Cargas de alguns íons encontrados em compostos comuns. 
F
o
n
te
: 
B
R
O
W
N
, T
. 
L
.,
 L
E
M
A
Y
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H
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E
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 B
U
R
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T
E
N
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B
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E
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 B
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R
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Q
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S
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 P
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P
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o
n
, 
2
0
0
5
 
 
CÁTIONS ÂNIONS 
METAIS tendem a perder e- e NÃO METAIS 
tendem a ganhar e- 
17/02/2017 
15 
Ligações químicas: 
 transferência ou compartilhamento de e- 
Elementos buscam a estabilidade (regra do octeto) 
 
COMPOSTOS IÔNICOS: formados pela combinação 
de íons  LIGAÇÃO IÔNICA (transferência de e-) 
 
 
 
 
 
 Geralmente entre METAL + NÃO METAL 
29 
Na+ + Cl- NaCl 
Íon sódio Íon cloro Composto iônico 
(cloreto de sódio) 
Íons e compostos iônicos 
 São ELETRICAMENTE NEUTROS 
(cargas positivas = cargas negativas) 
 
Portanto: 
 
- existe um Na+ para cada Cl- gerando NaCl 
- existe um Ba2+ para dois Cl- gerando BaCl2 
 
Em geral, a carga de um íon torna-se o índice do 
outro (sem sinal): Mg2+ + N3- Mg3N2 
íon magnésio íon nitrogênio Composto iônico 
(nitreto de magnésio) 
COMPOSTOS IÔNICOS 
30 
17/02/2017 
16 
H• + H• H H ou H H O O C ou O C O 
Ligação covalente Ligação covalente coordenada 
MOLÉCULAS E COMPOSTOS MOLECULARES 
 Moléculas são reuniões de dois ou mais átomos 
ligados entre si (NÃO METAIS): 
Compartilhamento de e- 
 
 
 
 Suas fórmulas químicas indicam quais átomos 
compõem a molécula e em qual proporção são 
encontrados. 
 
 Exemplos: H2O, CO2, CO, CH4, H2O2, O2, O3 e 
C2H4. 
 
 
31 
COMPOSTOS: IÔNICOS X MOLECULARES 
IÔNICOS 
 
Formado por íons 
 
Combinam metais 
e não-metais 
 
Exemplos: NaCl, 
CaCl2 
MOLECULARES 
 
Formado por 
moléculas 
 
Em geral, somente 
não-metais 
 
Exemplos: H2O; CH4 
32 
17/02/2017 
17 
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA 
17/02/2017 
18 
SUBNÍVEIS DE ENERGIA 
17/02/2017 
19 
17/02/2017 
20 
17/02/2017 
21 
CARGA NUCLEAR EFETIVA 
PROPRIEDADES PERIÓDICAS 
 
As propriedades periódicas são aquelas que, à medida 
que o número atômico aumenta, assumem valores 
crescentes ou decrescentes em cada período, ou seja, 
repetem-se periodicamente. 
Exemplo: o número de elétrons na camada de valência. 
Outros exemplos: raio atômico, afinidade eletrônica, 
potencial de ionização, densidade, pontos de fusão e 
ebulição, eletronegatividade, entre outras. 
17/02/2017 
22 
RAIO ATÔMICO: O TAMANHO DO ÁTOMO 
De maneira geral, para comparar o tamanho dos 
átomos, devemos levar em conta dois fatores: 
O tamanho do átomo é 
uma característica difícil 
de ser determinada, pois a 
eletrosfera de um átomo 
não tem fronteira definida. 
Caso os átomos comparados apresentem o 
mesmo número de níveis (camadas), devemos usar 
outro critério: 
RAIO ATÔMICO: O TAMANHO DO ÁTOMO 
17/02/2017 
23 
17/02/2017 
24 
17/02/2017 
25 
Como você explica o decréscimo moderado 
do raio atômico, observado no quarto, 
quinto e sexto períodos? 
Efeito de blindagem  Força de atração entre a carga do 
núcleo e os elétrons das camadas mais externas sofrerem um 
enfraquecimento devido à presença dos elétrons das camadas 
mais internas. 
17/02/2017 
26 
Os cátions deixam vago o orbital mais volumoso e são 
menores do que os átomos que lhes dão origem. 
Os ânions adicionam elétrons ao orbital mais volumoso 
e são maiores do que os átomos que lhe dão origem. 
Tendência dos tamanhos dos íons 
cátion < neutro < ânion 
Tendência dos tamanhos dos íons 
17/02/2017 
27 
E para espécies isoeletrônicas, o raio é igual??? 
12Ca2+ 11Na+1 10Ne 9F
- 
ENERGIA DE IONIZAÇÃO 
17/02/2017 
28 
 Ao retirarmos o primeiro elétron de um átomo, 
ocorre uma diminuição do raio. Por esse motivo, 
a energia necessária para retirar o segundo 
elétron é maior. 
17/02/2017 
29 
Variações nas energias de 
ionização sucessivas 
Há um acentuado aumento na energia de ionização quando um elétron 
mais interno é removido. 
ELETROAFINIDADE 
17/02/2017 
30 
ELETRONEGATIVIDADE Considerações finais 
https://www.youtube.com/watch?v=S-p-Hwg_V1c

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