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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Disciplina: Química I (QUI0064) Profa. Dra. Débora Santos Silva Bezerra TTAABBEELLAA PPEERRIIÓÓDDIICCAA Dmitri Mendeleev – um professor e químico russo, arranjou os elementos químicos em ordem crescente de massa atômica em 1869. Mendeleev x Meyer Mendeleev Meyer A intuição química de Mendeleev levou-o a deixar espaços para elementos que seriam necessários para completar as tendências observadas, mas que eram desconhecidos. Tabela Periódica Atual - Moseley (1913): examinou espectros de raios X dos elementos e percebeu que podia inferir o número atômico. - Os elementos tem a organização uniformemente repetida se forem organizados por número atômico e não pela massa atômica. Grupos ou Famílias - Indicam o número de elétrons de valência de um átomo no estado fundamental. Está intimamente relacionado à configuração eletrônica (subníveis de energia). Períodos - Indica o número de níveis de energia preenchidos com os elétrons do átomo no estado fundamental. Grupos ou Famílias Períodos Classificação dos elementos Configurações eletrônicas e a Tabela Periódica Representação dos elementos 13 Al 26,9 Z = n° de prótons = n° e- A = média ponderada das massas atômicas dos isótopos. PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS PPEERRIIÓÓDDIICCAASS Carga nuclear efetiva (Zef): é a carga que o elétron sente efetivamente em relação ao seu núcleo em um átomo polieletrônico. Z = número de prótons S = número médio de elétrons (entre o núcleo e o elétron em questão) - Qualquer densidade eletrônica entre o núcleo e um elétron mais externo diminui a carga nuclear efetiva agindo em um elétron mais externo. - Densidade eletrônica relativa aos elétrons mais internos blinda os elétrons mais externos da carga total do núcleo. - Zef sofrida pelos elétrons mais externos AUMENTA quando passamos de elemento para elemento por um PERÍODO da tabela. Os elétrons de nível mais externo blindam uns aos outros com muito pouca eficiência. - Descendo em uma FAMÍLIA a Zef sofrida pelos elétrons de níveis mais externos AUMENTA LIGEIRAMENTE. Cernes de elétrons maiores são mais eficientes em blindar da carga nuclear os elétrons mais externos. 1) Raio atômico: medida do tamanho do átomo. Quanto maior Zef, mais forte será a força atrativa puxando um elétron externo em direção ao núcleo. À medida que esta força cresce, o elétron aproxima-se mais do núcleo e o raio atômico decresce. Raio Iônico - Todos os cátions são menores que seus átomos geradores, porque os átomos perdem um ou mais elétrons para formar o cátion. - Todos os ânions são maiores que seus átomos geradores, porque os átomos ganham um ou mais elétrons para formar o ânion. - Para íons de mesma carga o tamanho aumenta à medida que descemos um grupo porque os elétrons ocupam camadas com números quânticos principais maiores. Série Isoeletrônica - Átomos ou íons que tem o mesmo número de elétrons são chamados ISOELETRÔNICOS. Na+, F-, Mg2+ → [He]2s22p6 - Para as espécies isoeletrônicas, cátions são menores que os ânions. Ex.: Na e Na+, F e F. - Para os cátions isoeletrônicos, aqueles com maior carga são menores que os de menor carga. Ex.: Mg+2 e Al+3. - Para os ânions isoeletrônicos, aquele com maior carga negativa possui maior raio iônico. Ex.: O2 e F. Exemplo 1: Organize os seguintes átomos em ordem crescente de tamanho: 15P, 16S, 33As e 34Se. Exemplo 2: Arranje cada um dos seguintes pares de íons na ordem crescente de raio iônico: (a) Mg2+ e Ca2+ ; (b) O2- e F-. Exemplo 3: Ordene os átomos e íons a seguir em ordem crescente de tamanho: Mg2+ ; Ca2+ e Ca. 2) Energia de ionização: energia necessária para remover um elétron de um átomo ou íon na fase gasosa. A primeira energia de ionização, EI1, é a energia necessária para remover o primeiro elétron de um átomo neutro. Cu(g) → Cu+(g) + e-(g) A segunda energia de ionização, EI2, é a energia necessária para remover o primeiro elétron de um cátion. Cu+(g) → Cu2+(g) + e-(g) Ex.: Mg(g) Mg + (g) + e - EI1 = 738 kJ/mol Mg+(g) Mg +2 (g) + e - EI2 = 1451 kJ/mol Mg+2(g) Mg +3 (g) + e - EI3 = 7333 kJ/mol Mais energia é necessária para remover um elétron de um íon com carga positiva do que de um átomo neutro. A energia de ionização é o inverso do tamanho do átomo. Isso acontece porque quanto menor o átomo, maior será a atração efetiva, então, mais difícil será a remoção do elétron, ou seja, maior será a energia de ionização. Por que ocorre uma redução na primeira energia de ionização do berílio ao boro? E do nitrogênio ao oxigênio? 3) Afinidade Eletrônica: energia de um processo em que um elétron é adquirido pelo átomo na fase gasosa. A afinidade eletrônica pode ser tanto exotérmica quanto endotérmica: Ar(g) + e - → Ar-(g) ∆E > 0 Cl(g) + e - → Cl-(g) ∆E < 0 Quanto maior a atração entre determinado átomo e um elétron adicionado, mais negativa será a afinidade eletrônica do átomo. A afinidade ao elétron fica mais negativa à medida que se avança num período e pouco varia descendo um grupo. Observação: um elemento com alta energia de ionização tem geralmente afinidade eletrônica elevada por um elétron. 4) Eletronegatividade: A força de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação. - Esta força de atração se relaciona com o raio atômico: quanto menor o tamanho do átomo, maior será a força de atração, portanto maior a eletronegatividade.
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