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1 2 HISTORICO Dmitri I. Mendeleev, também grafado Mendeleiev, foi um químico russo, criador da primeira versão da tabela periódica dos elementos químicos. 3 (Trecho extraído do Livro: STRATHERN, Paul – “O Sonho de Mendeleiev – A verdadeira história da Química”. Jorge Zahar Editor – Rio de Janeiro, 2002). “Em 17 de fevereiro de 1869, o cientista russo Dmitri Mendeleiev debatia-se com um problema: como colocar ordem na então recentíssima ciência da química? Exausto, caiu adormecido sobre sua mesa de trabalho. O sonho que teve – que lhe anunciava a chave para montar a Tabela Periódica dos elementos – iria mudar fundamentalmente o modo como vemos o mundo.” 4 HISTORICO Descobriu no ano de 1913, uma relação entre o espectro de raios X de um elemento químico e seu número atômico (Lei da Periodicidade de Moseley). Foi o primeiro a conseguir determinar os números atômicos dos elementos com precisão. Mostrou que, quando os átomos eram bombardeados pelos raios catódicos, eles emitiam raios X, e, já que cada um tinha sua propriedade, determinava os valores dos números atômicos, e ainda previu lugares na tabela periódica para outros elementos, que foram descobertos anos mais tarde. 5 “As propriedades físicas e químicas dos elementos, são funções periódicas de seus números atômicos”. LEI PERIÓDICA Na tabela, os elementos estão arranjados horizontalmente, em seqüência numérica, de acordo com seus números atômicos, resultando o aparecimento de sete linhas horizontais (ou períodos) 6 Elementos Químicos Representados por letras maiúsculas ou uma letra maiúscula seguida de uma ou duas letras minúsculas. Os Símbolos são de abreviações do latim. 7 K L M N O P Q P Q 1 2 3 4 5 6 7 6 7 Séries ou Períodos São as filas horizontais da tabela periódica. São em número de 7 e indicam o número de níveis ou camadas preenchidas com elétrons.. 8 K L M N O P Q P Q 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 F a m í l i a d o B o r o F a m í l i a d o C a r b o n o F a m í l i a d o N i t r o g ê n i o 1 2 3 4 5 6 7 6 7 Grupos ou Famílias F a m í l i a d o s C a l c o g ê n i o s F a m í l i a d o s H a l o g ê n i o s A l c a l i n o s T e r r o s o s A l c a l i n o s F a m í l i a d o s G a s e s N o b r e s São as colunas verticais da tabela periódica. Em uma Família ou Grupo, encontram-se elementos com propriedades químicas semelhantes. 9 TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS 10 TABELA PERIÓDICA: METAIS - Eletropositivos; - Sólidos; exceto o Hg (25 ºC, 1 atm); - Brilho característico; - Dúcteis ou maleáveis; - Bons condutores de calor e eletricidade. 11 Metais e Ligas MetMetais e Ligas MetMetais e Ligas MetMetais e Ligas Metáááálicaslicaslicaslicas Latão – Liga de Cobre e Zinco Sódio (Na) Mercúrio (Hg) 12 Mercúrio (Hg) METAL TMETAL TMETAL TMETAL TÓÓÓÓXICOXICOXICOXICO # O Mercúrio (Hg) é um elemento bastante tóxico ao homem. Uma gota de Mercúrio contamina um lago por ~ 100 mil anos! 13 Metais PreciososMetais PreciososMetais PreciososMetais Preciosos 14 TABELA PERIÓDICA: AMETAIS - Eletronegativos; - Quebradiços; - Opacos; - Formam compostos covalentes (moleculares); - Péssimos condutores de calor e eletricidade (exceto o Carbono). Cl2 Br2 I2 15 TABELA PERIÓDICA: GASES NOBRES - Substância Monoatômicas; - Inertes, mas podem fazer ligações, apesar da estabilidade (condições especiais); 16 Hélio (He): Usado para encher balões dirigíveis Xenônio (Xe): Usado na fabricação de lâmpadas de xenon e também em "flashs" de máquinas fotográficas Argônio (Ar): Usado na fabricação de lâmpadas incandescentes. Neônio (Ne): Usado na fabricação de lâmpadas fluorecentes Aplicações dos Gases Nobres 17 RESUMO GERAL 18 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. RAIO ATÔMICO; ENERGIA DE IONIZAÇÃO; AFINIDADE ELETRÔNICA; ELETRONEGATIVIDADE; ELETROPOSITIVIDADE; REATIVIDADE; PROPRIEDADES FÍSICAS. 19 • Distância que vai do núcleo do átomo até o seu elétron mais externo. 20 EXEMPLOS: 21 Para comparar o tamanho dos átomos, devemos levar em conta dois fatores: 1. Número de níveis (camadas): quanto maior o número de níveis, maior será o tamanho do átomo. 2. Número de prótons: o átomo que apresenta maior número de prótons exerce uma maior atração sobre seus elétron, o que ocasiona uma redução no seu tamanho. Caso os átomos comparados apresentem o mesmo número de níveis (camadas), devemos usar outro critério. 22 23 24 • Energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. 25 Quanto maior o tamanho do átomo, menor será a energia de ionização. 26 27 28 • Energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso, “captura”um elétron. 29 30 • Força de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação. 31 32 Mapas de potencial eletrostático 33 • Caráter metálico: Propriedade periódica associada à reatividade química. 34 35 Relação entre a massa e o volume de uma amostra. 36 O elemento mais denso da Tabela Periódica é Ósmio (Os) com d = 22,57 g/cm3. 37 38 • TF: Temperatura na qual uma substância passa do estado sólido para o estado líquido. • TE: Temperatura na qual uma substância passa do estado líquido para o estado gasoso. 39 O Tungstênio (W) apresenta TF = 3410 ºC 40 1. Considere os íons 9F- , 17Cl- , 11Na+ e ordene em ordem crescente de raio atômico. EXERCÍCIOS 2. Com relação à classificação periódica moderna dos elementos, assinale a afirmação verdadeira: a) Na Tabela Periódica, os elementos químicos estão colocados em ordem decrescente de massas atômicas; b) Em uma família, os elementos apresentam propriedades químicas bem distintas; c) Em uma família, os elementos apresentam geralmente o mesmo número de elétrons na última camada; d) Em um período, os elementos apresentam propriedades químicas semelhantes; e) Todos os elementos representativos pertencem aos grupos B da tabela periódica. 41 3. (MACK – SP) O alumínio que tem número atômico igual a 13: a) pertence ao grupo 1 A da tabela periódica. b) forma cátion trivalente. c) tem símbolo Am. d) pertence à família dos metais alcalino-terrosos. e) é líquido à temperatura ambiente. 4. Qual elemento químico dos alistados abaixo possui propriedades semelhantes às do oxigênio (O): a) Nitrogênio (N) b) Hidrogênio (H) c) Flúor (F) d) Enxofre (S) e) Carbono (C) 42 5. Faça a associação correta entre as famílias da Tabela Periódica e realize a configuração eletrônica das respectivas camadas de valência: 1. Metais Alcalinos ( ) ns2 np5 2. Metais Alcalinoterrosos ( ) B. ns2 np6 3. Calcogênios ( ) ns2 np2 4. Halogênios ( ) ns2 np4 5. Família do Carbono ( ) ns1 6. Família do Nitrogênio ( ) ns2 np3 7. Gases Nobres ( ) ns2 6. (IMES-SP adaptado) Onde está localizado na tabela periódica o elemento de número atômico 31?