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Importância da aula anterior... Distribuição eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 X A Z 13p Química Geral Aplicada a Engenharia Prof. Adamastor Tôrres AULA 4 – Periodicidade Química 1º Semestre / 2018 Engenharias UNIDADE 2 TABELA PERIÓDICA http://www.ptable.com 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 * BRADY, J., RUSSELL, J. W. e HOLUM, J. R., Química: A Matéria e Suas Transformações, vol.1 3ª Ed., LTC: Rio de Janeiro, 2002 Desenvolvimento da Tabela Periódica 1766 - 1844 Jonh Dalton Dmitri Mendeleev 1834 – 1907 1869 Lei Periódica: As propriedades físicas e químicas dos elementos variam periodicamente em função de seus números atômicos Tabela Periódica de Mendeleev Discussão do dia... o “Propriedades Periódicas” - Periodicidade nas Propriedades Físicas - Periodicidade nas Propriedades Atômicas - Periodiciadade nas Propriedades Químicas Propriedades Periódicas o Periodicidade nas Propriedades Físicas METAIS Possuem brilho característico (brilho metálico) São bons condutores de eletricidade (Condutividade elétrica) São bons condutores de calor (Condutividade térmica) Maleabilidade Ductibilidade o Periodicidade nas Propriedades Físicas NÃO - METAIS Não possuem brilho característico Maus condutores de eletricidade (Condutividade térmica) Maus condutores de calor (Condutividade térmica) Não maleáveis Não ducteis Propriedades Periódicas METALÓIDES (Semi-Metais) o Periodicidade nas Propriedades Físicas Condutividade elétrica -> permitem a passagem de corrente elétrica, mas não com tanta facilidade como os metais (Si e Ge) Não maleável -> Silício (Si) parece um metal (possue brilho) mas é quebradiço (forma cristais) em vez de maleável e pior condutor de calor. Propriedades Periódicas Adicionando conceitos Carga Nuclear Efetiva Carga positiva resultante que um elétron exterior sente como resultado da blindagem parcial da carga nuclear pelos elétrons interiores. Zef = Z - S onde Z = nº de prótons no núcleo S = nº médio de elétrons entre o núcleo e o elétron em questão Adicionando conceitos Carga Nuclear Efetiva Li (Z=3) =1s 2 2s1 e - e - e - Be (Z=4) =1s 2 2s2 Zef = 3 - 2 = +1 Zef = 4 - 2 = +2 B(Z=5) =1s 2 2s2 2p1 e - e - e - e - e - e - e - e - e - Zef = 5 - 2 = +3 Propriedades Periódicas o Periodicidade nas Propriedades Atômicas - Raio atômico - Energia de Ionização - Afinidade Eletrônica Propriedades Periódicas Raio atômico o Periodicidade nas Propriedades Atômicas Definido com base na distância de ligação entre os átomos. Medido em Angstrom ( ) 0 A Ficam “maiores” quando n aumenta Ficam “menores” quando nos deslocamos da esquerda para direita num período Propriedades Periódicas Raio atômico Aumento no grupo: valor do nº quântico principal da camada de valência aumenta Diminuição no período: a Zef aumenta Íons ( + ) -> são sempre menores que os átomos que lhe deram origem Íons ( - ) -> são sempre maiores que os átomos que lhe deram origem Propriedades Periódicas Energia de Ionização (EI) É a energia necessária para remover um elétron de um átomo ou íon isolados em seu estado fundamental. X X+ + e- Quando n aumenta, diminui a atração do átomo pelos elétrons da camada de valência A Zef aumenta, e os elétrons da camada de valência são atraídos mais fortemente para o núcleo Propriedades Periódicas Energia de Ionização (EI) Há um acentuado aumento na EI quando um elétron mais interno é removido Propriedades Periódicas X + 1e- X- Afinidade Eletrônica (AE) É variação de energia associada com a adição de um elétron a um átomo ou a um íon em seu estado fundamental. Quanto menor o tamanho do átomo (raio atômico), mais facilmente ele receberá um elétron AE varia de maneira semelhante à energia de ionização Propriedades Periódicas Afinidade Eletrônica (AE) Quanto mais negativo o valor da AE, maior é a tendência do átomo em receber o elétron 1 2 13 14 15 16 17 18 Propriedades Periódicas Afinidade Eletrônica (AE)Energia de Ionização (EI) ≠ A energia de ionização mede a facilidade com que um átomo perde um elétron A afinidade eletrônica mede a facilidade com que um átomo ganha um elétron X X+ + e- X + 1e- X- Propriedades Periódicas o Periodicidade nas Propriedades Químicas METAIS Os metais são oxidados (perdem elétrons) quando sofrem reações químicas; Os compostos de metais e não-metais tendem a ser substâncias iônicas; Muitos óxidos metálicos são básicos. 2Ni(s) + O 2 (g) 2NiO(s) Na 2 O(s) + H 2 O(l) 2NaOH(aq) CaO(s) + H 2 O(l) Ca(OH) 2 (aq) 2Na(s) + Cl 2 (g) 2NaCl(s) Propriedades Periódicas o Periodicidade nas Propriedades Químicas NÃO - METAIS Os compostos constituídos unicamente de não-metais são substâncias moleculares; Muitos óxidos não-metálicos são ácidos; O Hidrogênio forma muito compostos moleculares com outros não-metais. C(grafite) + O 2 (g) CO 2 (g) CO 2 (g) + H 2 O(l) H 2 CO 3 (aq) H 2 (g) + X 2 2HX(g) X= halogênio Verificando resultados 1) Considere os seguintes elementos hipotéticos: a) Escreva a distribuição eletrônica para os átomos de cada um destes elementos. b) Quais destes elementos pertencem ao mesmo período? c) Indique os elementos que pertencem ao mesmo grupo da Tabela Periódica. 2) Esquematize através de setas as tendências observadas na tabela periódica para: (menor maior) a) Raio Atômico b) Energia de Ionização c) Afinidade Eletrônica Verificando resultados Verificando resultados 3) Julgue os itens: I - A primeira energia de ionização é a energia liberada quando se retira o elétron de maior energia de um átomo gasoso em seu estado fundamental II - Os elementos químicos de configuração eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s1 e 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 apresentam baixa energia de ionização III - Em um período, considerando-se os elementos representativos, quanto maior a carga nuclear, menor o raio atômico F V V Verificando resultados 4) Identifique os seguintes elementos como metais, não-metais, metaloides (semi-metais): I – Chumbo (Pb) II – Enxofre (S) III – Alumínio (Al) IV – Oxigênio (O) V – Carbono (C) VI – Boro (B) VII – Fluor (F) Verificando resultados 5) Considere os valores das primeiras energias de ionização dos elementos hipotéticos da tabela abaixo e responda: Qual dos elementos tem a tendência de formar cátions mais facilmente? Por quê? Verificando resultados RESPOSTAS 1) a) A 1s2 2s2 2p6 3s1 B 1s2 2s2 2p5 C 1s2 2s2 2p6 D 1s2 2s1 b) B, C e D c) A e D 2) a) b) c) 3) I – F; II – V; III - V 4) 5) C. Porque ele possui a menor energia de ionização, uma vez que a EI representa a energia mínima necessária para remover um elétron do átomo. I – metal; II – não-metal; III – metal; IV – não-metal; V – não-metal; VI – semi-metal; VII – não-metal
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