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1 TABELA PERIÓDICATABELA PERIÓDICA PROPRIEDADES PERIÓDICAS 2 TABELA – representação das regularidades da estrutura atômica IMPORTANTE – predizer as propriedades dos elementos MAIORIA - Metais 3 TABELA PERIÓDICA CLASSIFICAÇÃO: reunir coisas semelhantes, separar coisas diferentes 1ª TENTATIVA: DOBEREINER – grupo das tríades (1829) 2ª TENTATIVA: CHANCOURTOIS – parafuso telúrico (1862) 4 3ª TENTATIVA: NEWLANDS – elementos em ordem crescente de massa atômicas (lei das oitavas - 1863) DO RE MI FA SOL LA SI H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Elementos arranjados em oitavas – NEWLANDS 5 L. Meyer e D. Mendeleev – Elementos semelhantes em Colunas – Periodicidade e lacunas (1ª tabela: 1871) – ordem crescente de massa atômica MOSELEY – atualização da tabela (estudo de raios-X) AS PROPRIEDADES DOS ELEMENTOS VARIAM PERIODICAMENTE COM SEUS NÚMEROS ATÔMICOS 6 CLASSIFICANDO OS ELEMENTOS – de modo geral GASES NOBRES – estáveis, pouco reativos METAIS – condutividade elétrica e térmica, brilho, malebilidade e ductibilidade NÃO-METAIS – não apresentam propriedades metálicas SEMI-METAIS – propriedades intermediarias (B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po) 7 GRUPOS OU FAMÍLIAS -reunem elementos com propriedades químicas semelhantes I a VIII: A – elementos representativos B – elementos de transição externa IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB (3d incompletos) LANTANÍDEOS IIIB elementos de transição interna ACTINÍDEOS IIIB subníveis 4f e 5f incompletos PERÍODOS: linhas horizontais (7) -elementos situados no mesmo período têm o mesmo número de níveis 8 DIAGRAMA DE LINUS PAULING Nível n nº. máx de elétrons K 1 2 L 2 8 M 3 18 N 4 32 O 5 32 P 6 18 Q 7 2 - Obtém-se a seguinte ordem: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d Energia cresce - Cada orbital admite 2 elétrons (Pauli) - Um elétron ocupa isoladamente um orbital disponível de um subnível (Hund) 9 TABELA E SUBNÍVEIS DE ENERGIA - MODELO 1 s subnível de energia 2 s 2 p Nível de energia orbitais s , p, d, fnúmero de camadas n = 1 ou camada K n = 2 ou camada L sharp principal, difusa fundamental 10 11 ELEMENTOS REPRESENTATIVOS E DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA 11Na+ (1s2 2s2 2p6) + e- 12Mg 1s2 2s2 2p6 3s2 12Mg+2 1s2 2s2 2p6 + 2e- 13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 13Al+3 1s2 2s2 2p6 + 3e- 11Na 1s2 2s2 2p6 3s1 7N-3 1s2 2s2 2p6 8O - 2 1s2 2s2 2p6 7N 1s2 2s2 2p3 + 3e- 8O 1s2 2s2 2p4 +2e- 9F 1s2 2s2 2p5 + 1e- 9F- 1s2 2s2 2p6 N-3, O-2, F- , Ne, Na+, Mg+2, Al+3 ISOELETRÔNICOS s2p6 CONFIGURAÇÃO ESTÁVEL 12 ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO E PARTICULARIDADES 4s2 Ti+ [Ar] 3d2 4s13s2 3p6 3d2 2s2 2p6 Ti [Ar] 3d24s2 - 1e-1s222Ti Metais de Transição Não formam íons com configuração estável (s2p6). Os e- exteriores s são perdidos primeiro. 25Mn [Ar](4s2 3d5) 25 Mn2+ ([Ar] 3d5) + 2e- Perde e- do 4s (mais energético e depois do 3d menos energético) 13 26Fe+2 ([Ar] 3d6) + 2e-26Fe [Ar](4s2 3d6) 26Fe [Ar](3d6) 26Fe+3 ([Ar] 3d5) + 1e- 21Sc+3 ([Ar]) + 3e-21Sc [Ar](4s2 3d1) 30Zn [Ar](4s2 3d10) 30Zn+2 ([Ar] 3d10) + 2e- Remoção primeiro de e- do ns depois do (n-1)d 14 CARGA NUCLEAR EFETIVACARGA NUCLEAR EFETIVA FORÇA DE ATRAÇÃO ENTRE O NÚCLEO E OS ELÉTRONS EXTERNOSFORÇA DE ATRAÇÃO ENTRE O NÚCLEO E OS ELÉTRONS EXTERNOS Zef = Z - SZef = Z - S Z = número de prótons do núcleo (número de elétrons) S = número de elétrons internos (e- entre o núcleo e o elétron externo) 15 RAIO ATÔMICORAIO ATÔMICO DISTÂNCIA ENTRE OS ÁTOMOS LIGADOS – RAIO COVALENTEDISTÂNCIA ENTRE OS ÁTOMOS LIGADOS – RAIO COVALENTE r 16 Variação do Raio Atômico no grupo ELEMENTO Raio Carga Configuração Atômico (Å) Nuclear eletrônica Li 1,23 + 3 2e- 1e- Na 1,57 + 11 2e- 8e- 1e- K 2,03 + 19 2e- 8e- 8e- 1e- Rb 2,16 + 37 2e- 8e- 18e- 8e- 1e- Cs 2,35 + 55 2e- 8e- 18e- 18e- 8e- 1e- 17 Variação do Raio Atômico no período 7e-6e-5e-4e-3e-2e-1e-Nº. de e- + 9+ 8+ 7+ 6+ 5+ 4+ 3Carga Nuclear 0,720,740,740,770,800,891,23Raio Atômico (Å) FONCBBeLi 18 TAMANHOS RELATIVOS DOS ÁTOMOS NOS GRUPOS E PERÍODOS 19 RAIO ATÔMICO X NÚMERO ATÔMICO 20 ENERGIA DE IONIZAÇÃOENERGIA DE IONIZAÇÃO Na (g) Na+ (g) + e - 21 ENERGIA DE IONIZAÇÃO X NÚMERO ATÔMICO 22 Primeiras energias de ionização dos elementos do segundo período 208110+Ne 16819+F 13148+O 14027+N 10866+C 8015+B 8994+Be 5203+Li Energia de ionização kJ/mol Carga nuclearÁtomo 23 IB E IIB – PÓS-TRANSIÇÃO 2131,34 [Xe] 4f79Au 14 5d10 6s1 1741,34 [Kr] 4d10 5s147Ag 1781,17[Ar] 3d10 4s129Cu Energia ionização (kcal) Raio atômico (A°) configuraçãoIB 24 2401,44 [Xe] 4f14 5d10 6s280Hg 2071,41 [Kr] 4d10 5s248Cd 2171,25[Ar] 3d10 4s230 Zn Energia ionização (kcal) Raio atômico (A°) configuraçãoIIB 25 AFINIDADE ELETRÔNICAAFINIDADE ELETRÔNICA Cl (g) + e- Cl- (g)Cl (g) + e- Cl- (g) 26 AFINIDADE ELETRÔNICA 27 AFINIDADE ELETRÔNICA -296[Kr] 5s2 5p553 +I -324[Ar] 4s2 4p535 +Br -348[Ne] 3s2 3p517 +Cl -333[He] 2s2 2p59 +F Afinidade Eletrônica kJ.mol-1 Configuração Eletrônica Carga Nuclear Átomo 28 ELETRONEGATIVIDADEELETRONEGATIVIDADE Atração do núcleo por elétronsAtração do núcleo por elétrons 29 ELETRONEGATIVIDADE X NÚMERO ATÔMICO 30 REAÇÕES DE METAIS COM ÁCIDOS Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2 2 Al + 6 HBr 2 AlBr3 + 3 H2 Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 2 Ag + 2 H2SO4 Ag2SO4 + 2 H2O + SO2 Cu + 2 H2SO4 CuSO4 + 2 H2O + SO2 6 Ag + 8 HNO3 6 AgNO3 + 4 H2O + 2 NO 3 Cu + 8 HNO3 3 Cu(NO3)2 + 4 H2O + 2 NO Produção de sais e liberação de gases 31 2. Reação com H2O: Na(s) + 2 H2O (l) 2 Na+ + 2 OH- + H2 Ba(s) + 2 H2O (l) Ba2+ + 2 OH- + H2 Mg(s) + H2O (l) MgO (s) + H2 METAIS 1. Reação com H2: 2 Na(s) + H2(g) 2 NaH(s) CaH2(s)Ca(s) + H2 (g) Estudar Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Zn a altas T°C 32 CONCLUSÃO A maioria dos elementos da tabela são METAIS As PROPRIEDADES PERIÓDICAS são muito importantes (raio atômico, energia de ionização, afinidade eletrônica e eletronegatividade) Estas propriedades determinam o tipo de ligação química entre os elementos da tabela (modelos de ligação iônica, covalente, metálica) propriedades físicas e químicas das substâncias formadas. TABELA PERIÓDICA
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