Tema 1 - 5QAEN - Parte 3 -Tabela Periodica

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11/08/2014
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A Tabela Periódica
3ª Aula – 2ª Parte – Química Aplicada à Engenharia
Profa Dra Claudia Costa
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Objetivos
� Conhecer a terminologia da Tabela Periódica
� Identificar os grupos e períodos da Tabela Periódica
� Identificar as localizações nos grupo e períodos pela
configuração eletrônica do Diagrama de Linus Pauling
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Modelo Atômico de Bohr
De acordo com o modelo atômico proposto por
Rutherford, os elétrons ao girarem ao redor do
núcleo, com o tempo perderiam energia, e se
chocariam com o mesmo.
Como o átomo é uma estrutura estável, Niels
Bohr formulou uma teoria (1913) sobre o
movimento dos elétrons, fundamentado na
Teoria Quântica da Radiação (1900) de Max
Planck.
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Os Postulados de Bohr
A teoria de Bohr fundamenta-se nos seguintes postulados:
1º postulado: Os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias ao redor
do núcleo, sem emitirem nem absorverem energia.
(Níveis de Energia ou Camadas Eletrônicas)
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2º postulado: Fornecendo energia (elétrica, térmica, ....) a um átomo, um ou mais
elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as
suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz (emite um
fóton de luz ). (Salto Quântico)
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Camadas Eletrônicas ou Níveis de Energia de Bohr
A eletrosfera está dividida 
em 7 camadas eletrônicas 
designadas por:
K, L, M, N, O, P, Q.
Número máximo de elétrons 
por camada:
K L M N O P Q
2 8 18 32 32 18 8
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Distribuição eletrônica por camadas
Regras para se efetuar a distribuição:
1ª regra: os elétrons devem ser distribuidos de modo a
completar cada camada eletrônica, iniciando-se
pela camada K.
2ª regra: a última camada não pode ter mais do que 8
elétrons.
3ª regra: a penúltima camada não pode ter mais do que 18
elétrons.
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Exemplo de distribuição eletrônica
Para o átomo neutro de 
Sódio (Z=11): 
Ele tem 11 prótons e 11 
elétrons.
Distribuindo os 11 
elétrons pelas K, L e M. 
K L M N O P Q
2 8 1
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Camada de Valência (Cv)
� Camada ou nível de valência é a última camada da
eletrosfera de um átomo.
� Por ser a última camada ela é a mais afastada do núcleo
do átomo.
� Para o átomo de Sódio, a camada de valência é a camada
M, ele tem somente um elétron nesta camada.
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Distribuição Eletrônica 
Em 1915, o alemão Arnold Sommerfeld propôs que cada nível de energia
da eletrosfera estava dividido em 4 subníveis, e o norte-americano Linus
Pauling propôs um diagrama para demonstrar a ordem com que os
elétrons de um átomo ocupam os níveis e subníveis de energia.
No diagrama de Pauling os níveis de energia são representados por
números de 1 a 7, e os subníveis, pelas letras s, p, d e f.
NÍVEL 1 2 3 4 5 6 7
(CAMADA) K L M N O P Q
SUBNÍVEIS Nº MÁXIMO 
DE ELÉTRONS
S 2
P 6
d 10
f 14
Os elétrons preenchem as camadas em ordem 
crescente de energia.
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(1ª) Camada K - n = 2s
(2ª) Camada L - n = 8s
(3ª) Camada M - n = 18s
(4ª) Camada N - n = 32s
(5ª) Camada O - n = 32s
(6ª) Camada P - n = 18s
(7ª) Camada Q - n = 8s ou 2p
Diagrama de Linus Pauling:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6
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2º Estudo Independente
Exercícios sobre Configuração Eletrônica
1. Usando somente a tabela periódica, dê a configuração
eletrônica nos estados fundamentais de:
(a) C (Z = 6) (b) P(Z = 15) (C) Cr (Z = 24) (d) As (Z = 33)
(e) Sr (Z = 38) (f) Cu (Z = 29). 
2. Usando somente a tabela periódica, dê as configurações
eletrônicas nos estados fundamentais de:
(Conceito de íon, leia pg 45, Brown, Química Geral Aplicada à Engenharia)
(a) Al3+ (b) Ca2+ (c ) Rb+ (d) O2-
(e) Br- (f) Ti2+ (g) Mn3+ (h) Co2+
3. Usando somente a tabela periódica, dê o símbolo do átomo,
no estado fundamental, que tem a seguinte configuração na
camada de valência:
(a) 3s2 (b) 2s22p1 ( c) 4s24p3 (d) 5s25p4
(e) 6s26p6
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O Desenvolvimento da Tabela Periódica
� XVIII – XIX
� Originalmente desenvolvida a partir de grande número de 
observações experimentais da propriedades químicas e 
físicas dos elementos.
� Em 1869 – Dimitri Ivanovitch Mendeleev (1834 – 1907)
� Elementos arranjados em ordem crescente de massa atômicas
� Elementos com propriedades similares formavam um padrão
regular.
� Observou uma periodicidade nas propriedades dos elementos
� Organizou os elementos em uma tabela alinhando-se em uma
fileira horizontal em ordem crescente de massa atômica.
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� Exemplo:
Na
K
� Medeleev deixava espaços vazios em uma coluna quando um
elementos não era ainda conhecido, mas devia existir a ter as
propriedades similares às do elementos que se situava acima
dele na tabela periódica
� Espaço entre o Si e o Sb (grupo 4ª)
Li Be B C N O F � Em fileiras
� Propriedade semelhante a do 
Lítio nova fileira
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� Entretanto;
� Ni, Co, Ar, K e Te deveriam ser invertido
� 1913 – H. G. J. Moseley (1887 – 1915) – cientista inglês,
trabalhava com Rutheford, corrigiu a suposição de
Mendeleev. Experiência com raios catódicos e examinou
os raios X emitidos por um elemento estava relacionado
de forma precisa com o número atômico desse elemento.
Mendeleev supôs que as massas atômicas conhecidas naquela época eram inexatas,
o que não é ma suposição
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� Ordem crescente de número atômico corrigiu as
inconsistências da tabela de Mendeleev
� A Lei da periodicidade química é formulada como as
propriedades dos elementos são funções do número
atômico.
Outros químicos
� 1829 – Johann Dobereine (1780 – 1849) anunciou a Lei
das Tríades, 3 elementos, o do meio tinha a média dos
outros dois
� Ex: Li Na K
Cl B I
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� A. E. Béguya de Chancourtois (1820 – 1886) – Francês –
1862
� enrolou uma fita na forma de espiral, ao redor de um cilindro.
� A superfície do cilindro era dividida em 16 partes, com base na massa
atômica do oxigênio.
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John Newlands (1837 – 1898)
� 1864 - Lei das oitavas – propunha que havia uma propriedade
periódica a cada oito elementos.
Julius Lothar Meyer (1830 – 1895)
1868 – ilustrou a periodicidade dos elementos, plotando o
volume atômico em função da massa atômica
 
Tabela Periódica
� A tabela periódica é uma ordenação sistemática dos elementos químicos
conhecidos.
� Cada elemento se caracteriza por possuir um número de elétrons que se
distribuem nos diferentes níveis de energia do átomo correspondente.
� Os níveis energéticos ou camadas, são denominados pelos símbolos K, L, M, N, O, P
e Q.
� Cada camada possui uma quantidade fixa de elétrons.
� A camada mais próxima do núcleo K, comporta somente dois elétrons; a camada L,
imediatamente posterior, oito, e assim sucessivamente.
� Os elétrons da última camada (mais afastados do núcleo) são responsáveis pelo
comportamento químico do elemento, por isso são denominados elétrons de
valência.
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Tabela Periódica
Organização dos elementos na ordem crescente
de massas atômicas.
É um sistema que organiza os elementos químicos agrupando-os de acordo
com a semelhança nas propriedades químicas.
Dimitri Mendeleev (1869)
A Tabela Periódica atual organiza os elementos químicos na ordem
crescente de números atômicos.
Nela, os elementos são distribuídos em
18 colunas verticais (denominadas grupos ou famílias)
�propriedades químicas e físicas similares7 linhas horizontais (denominadas períodos).
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Período
Estrutura da Tabela Periódica
� Períodos: são as linhas horizontais, definem o 
número de camadas dos elementos.
� Grupos ou Famílias: são as linhas verticais, 
definem o número de elétrons da camada de valência.
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Formação da Tabela Periódica
s
d
p
f
� Sua estrutura é baseada na distribuição eletrônica dos 
elementos em ordem de número atômico.
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� O número do período corresponde ao número de camadas eletrônicas 
(ou níveis de energia) do átomo.
� Ex.: Na (Z=11): 1s2 2s2 2p6 3s1
3 camadas eletrônicas
3º período da tabela periódica
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Veja a tabela periódica no portal: http://www.tabelaperiodicacompleta.com/
Elementos representativos
Propriedades semelhantes (elementos do
mesmo grupo)
Subnível mais energético: s ou p
Extremidades da tabela periódica.
Elementos de transição
Propriedades transitórias entre os
representativos da direita e da esquerda da
tabela
Subnível mais energético: d Centro da tabela
periódica.
Elementos de 
transição interna
Subnível mais energético: f Estão deslocados da
tabela.
Lantanídeos: iniciam com o Lantânio. São sólidos
prateados, bastante reativos.
Actinídeos: iniciam com oActínio. São radioativos.
Classificação dos Elementos
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: Hidrogênio 
1 elemento 
: Metais 
84 elementos
: Ametais 
11 elementos
: Semimetais 
7 elementos 
: Gases nobres 
6 elementos
CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS
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• 1 ou IA metais alcalinos
• 2 ou IIA metais alcalinos terrosos
• 13 ou IIIA família do boro
• 14 ou IVA família do carbono
• 15 ou VA família do nitrogênio
• 16 ou VIA calcogênios
• 17 ou VIIA halogênios
• 18 ou VIIIA gases nobres
Nomenclatura
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Propriedades dos metais
� Sólidos � exceção do mercúrio (Hg)
� Conduzem eletricidade
� Dúcteis (transformados em fios)
� Maleáveis (podem ser enrolados em folhas)
� Podem formar ligas (soluções de um ou mais metais em um 
outro metal.
� Exemplos:
� Ferro (Fe)
� Alumínio (Al) � usado nas peças de automóveis em função de sua 
ductibilidade, maleabilidade e baixo custo em relação a outros metais
� Cobre (Cu) � usado na fiação elétrica porque conduz eletricidade 
melhor do que a maioria dos metais.
� Cromo (Cr) � é depositado nas peças de automóveis, são apenas porque 
a cromagem protege o metal da reação com o oxigênio do ar.
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Propriedades dos ametais
� Ficam à direita de um alinha diagonal que se estendem de
Ba a Te na Tabela Periódica e têm uma larga variedade de
propriedades alguns são sólidos
� Sólidos
� carbono ( C )
� Oxigênio (O)
� Nitrogênio (N)
� Flúor (F)
� Cloro (C )
� Bromo (Br) líquido à temperatura ambiente
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Metalóides ou semi-metais
� Elementos que têm alguma características físicas de um
metal, mas também algumas das características químicas
de um não metal
� B, Si, Ge,As, Sb eTe
� Sb � conduz eletricidade tão bem quanto muitos elementos que são
metais verdadeiros. Química assemelha-se \áqueles do não metal,
como o fósforo.
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• Gases Nobres: São no total 6
elementos e sua característica
mais importante é a inércia
química.
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2º Estudo Independente
4. Classifique os seguintes elementos como metais,
metaloide ou não metais: N, Na, Ni, Ne e Np.
5. Defina ou explique os seguintes termos: período, grupo B,
elemento representativo, elemento de transição interna,
lantanóide.
6. Em qual grupo da tabela periódica está:
(a) halogênio
(b) um metal alcalino
(c) um metal alcalino terroso
(d) um calcogênio
(e) um gás nobre?
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2º Estudo Independente – continuação
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07. Faça um resumo da pag. 70 a 75, colocando as principais
propriedades de cada grupo.
OBS. Cada membro da equipe se encarrega de
escrever a respeito um grupo da tabela
periódica.
Colocar o nome de cada responsável pela
resposta.
08. Consultando a pag. 75 do Livro do Kotz, quais são os
elementos essenciais? Qual a composição química no ser
humano?