Aula 2 tabela periódica

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TABELA PERIÓDICA E 
PERIODICIDADE 
QUÍMICA INORGÂNICA 
PROFA. VALESKA S. AGUIAR 
O DESENVOLVIMENTO 
DA TABELA PERIÓDICA 
Em 2002, havia 115 elementos conhecidos. 
A maior parte dos elementos foi descoberta entre 1735 e 1843. 
 
 
Como organizar 115 elementos diferentes de forma 
que possamos fazer previsões sobre elementos não 
descobertos? 
O DESENVOLVIMENTO 
DA TABELA PERIÓDICA 
Ordenar os elementos de modo que reflitam as tendências nas 
propriedades físicas e químicas. 
A primeira tentativa (Mendeleyev e Meyer) ordenou os elementos 
em ordem crescente de massa atômica. 
Faltaram alguns elementos nesse esquema: 
 
Por exemplo: em 1871, Mendeleyev 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 equipararam bem à previsão de 
Mendeleyev. 
 
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FORMA LONGA DA TABELA PERIÓDICA 
A TABELA PERIÓDICA 
Dmitri Mendeleyev desenvolveu a tabela periódica moderna. 
Ele supôs que as propriedades dos elementos fossem 
FUNÇÃO PERIÓDICA DE SUAS MASSAS ATÔMICAS. 
Hoje se sabe que são funções periódicas de seus 
! 
Períodos na tabela periódica 
GRUPOS/FAMÍLIAS NA 
TABELA PERIÓDICA 
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OS ELEMENTOS NA 
TABELA PERIÓDICA 
OS ELEMENTOS NA 
TABELA PERIÓDICA 
Grupo Nome Elementos 
1 Metais alcalinos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 
2 Metais alcalinos terrosos Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 
13 Grupo do boro B, Al, Ga, In, Tl 
14 Grupo do carbono C, Si, Ge, Sn, Pb 
15 Grupo do nitrogênio N, P, As, Sb, Bi 
16 Calcogênios O, S, Se, Te, Po 
17 Halogênios F, Cl, Br, I, At 
18 Gases nobres He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn 
Cada elemento pertencente ao mesmo grupo da tabela periódica apresenta 
propriedades similares 
Mesmo tipo de organização eletrônica 
OS ELEMENTOS NA 
TABELA PERIÓDICA 
Elementos em uma mesma 
COLUNA 
Orbitais do nível 
mais EXTERNO 
= Orbitais de Valência 
Exemplo: 
O e S pertencem à família 6 
Distribuição eletrônica para O e S: 
O: [He] 2s 2p
S: [Ne] 3s 3p
6 elétrons no nível mais externo 
Propriedades similares 
Nos níveis ocupados pelos elétrons 
mais externos 
O: Nível 2 
S: Nível 3 
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA 
DOS ELEMENTOS 
PERIODICIDADE NA 
TABELA PERIÓDICA 
Agrupamento dos elementos 
Grupos, famílias ou colunas Períodos 
Verticalmente Horizontalmente 
Diferença no NÍVEL MAIS 
EXTERNO ocupado por 
elétrons 
Diferença na 
QUANTIDADE DE ELÉTRONS 
QUE OCUPAM O MESMO NÍVEL 
MAIS EXTERNO 
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LEI DE COULOMB 
Força de atração entre duas cargas elétricas depende da 
magnitude das cargas e da distância entre elas 
Em um átomo... 
A força de atração entre um elétron e o núcleo depende da magnitude da 
CARGA NUCLEAR LÍQUIDA que age no elétron e da distância média entre 
o núcleo e o elétron 
A força de atração aumenta na mesma proporção que a carga nuclear e, 
diminui à medida que o elétron se afasta do núcleo 
Mas, não temos apenas um elétron e um núcleo... Há muitos elétrons em 
um átomo polieletrônico 
ELÉTRON ATRAÍDO PELO NÚCLEO E REPELIDO PELOS DEMAIS ELÉTRONS 
UM CONCEITO IMPORTANTE: 
CARGA NUCLEAR EFETIVA (ZEF) 
É a carga nuclear (POSITIVA) que afeta um ELÉTRON específico; 
é a carga “sentida” por um elétron em um átomo polieletrônico 
Os elétrons mais externos sentirão uma carga nuclear menos intensa do 
que deveriam devido ao efeito de BLINDAGEM exercido pelos elétrons 
mais internos!!! 
Nº de prótons no núcleo 
Nº médio de elétrons que 
está entre o núcleo e o 
elétron em questão 
CARGA NUCLEAR 
EFETIVA 
Um elétron específico interage com o 
AMBIENTE MÉDIO ao seu redor 
Ambiente médio criado pelo núcleo e os outros elétrons do átomo 
Densidade eletrônica entre o núcleo e um elétron mais externo 
diminui a carga nuclear efetiva que age neste elétron mais externo 
A densidade eletrônica relativa aos elétrons mais internos 
blinda ou protege os 
elétrons mais externos da carga total do núcleo 
ESTIMANDO A CARGA 
NUCLEAR EFETIVA 
Em um átomo de Mg... 
Se o cerne de Ne (distribuição eletrônica similar a deste átomo) fosse 
COMPLETAMENTE eficiente em blindar do núcleo os elétrons de valência, 
cada elétron de valência sofreria (sentiria) uma carga nuclear efetiva de 2+ 
COMO VARIA A CARGA 
NUCLEAR EFETIVA 
Em um mesmo 
período 
Aumento no número atômico 
Igual número de elétrons internos 
Aumenta a quantidade de elétrons de valência no 
MESMO nível mais externo 
Blindagem pouco efetiva 
Grande AUMENTO NA CARGA NUCLEAR EFETIVA em um 
mesmo período, no sentido de aumento do número atômico 
Exemplo: Li 1s2 2s1 à 3 – 2 = 1+ 
 Be 1s2 2s2 à 4 – 2 = 2+ 
COMO VARIA A CARGA 
NUCLEAR EFETIVA 
Em uma mesma 
família 
Aumento no número atômico 
Igual número de elétrons externos 
Aumenta a quantidade de níveis e, assim, o nível mais 
externo de cada elemento é mais energético 
Blindagem mais efetiva 
Esperava-se que a carga nuclear efetiva fosse constante ao longo 
da mesma família à Porém, sofre um pequeno aumento no 
início da família 
Compensação pelo maior número atômico 
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COMO VARIA A CARGA 
NUCLEAR EFETIVA 
Em uma mesma família e em um mesmo período 
RAIOS ATÔMICOS 
É a distância entre o núcleo e o nível em que se encontram 
os elétrons mais externos 
VARIAÇÃO DO RAIO 
ATÔMICO 
VARIAÇÃO DO RAIO 
ATÔMICO 
TAMANHO DOS ÍONS 
O tamanho do íon é a distância entre os íons em um composto 
iônico. 
O tamanho do íon também depende da carga nuclear, do número de 
elétrons e dos orbitais que contenham os elétrons de valência. 
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 lhes dão origem. 
 
VARIAÇÃO DO RAIO 
ATÔMICO EM ÍONS 
CÁTION 
Sua formação desocupa orbitais mais externos 
Redução de repulsão elétron-elétron 
O tamanho dos cátions é MENOR que o tamanho do átomo de origem 
ÂNION 
Sua formação considera a adição de elétrons a um átomo neutro 
Aumento da repulsão elétron-elétron 
O tamanho dos ânions é MAIOR que o tamanho do átomo de origem 
Para íons de mesma carga, o tamanho aumenta à medida que descemos em 
uma mesma família 
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VARIAÇÃO DO RAIO 
ATÔMICO EM ÍONS 
ENERGIA DE IONIZAÇÃO 
É a energia necessária para remover um elétron de um mol de átomos 
ou íons no seu estado gasoso, isolado e em seu estado fundamental. 
Já a segunda energia de ionização é a energia necessária para remover um 
elétron de um íon gasoso. 
ENERGIA DE IONIZAÇÃO NO PERÍODO 
ENERGIA DE IONIZAÇÃO NA 
FAMÍLIA 
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AFINIDADE ELETRÔNICA 
Originalmente, foi definida como a energia liberada quando um elétron 
é adicionado a um mol de átomos ou íons no estado gasoso 
De acordo com esta definição, os elementos do lado direito e acima da tabela 
(O, F, Cl) apresentam os maiores valores de afinidade eletrônica 
AFINIDADE ELETRÔNICA / kJ mol-1 
ELETRONEGATIVIDADE 
Segundo Pauling, em 1932.... Eletronegatividade é o poder de 
um átomo EM UMA MOLÉCULA 
de atrair elétrons (par de elétrons de uma ligação 
covalente) para si 
ELETRONEGATIVIDADE 
METAIS, NÃO-METAIS (OU AMETAIS) 
E METALÓIDES (OU SEMIMETAIS)