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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO CAMPUS DE SÃO BERNARDO CURSO: CIENCIAS NATURAIS TURMA: 2013 Tabela Periódica Profª. Louise Lee 1 IUPAC - União Internacional de Química Pura e Aplicada 2 Elementos Químicos Cada elemento é representado por um símbolo correspondente ao seu nome original. 3 Classificação dos Elementos – Propriedades Metálicas Metais São a maioria dos elementos da Tabela Periódica. Propriedades: - Bons condutores de calor. - Bons condutores de eletricidade. - Maleáveis ou seja podem ser transformados em lâminas. - Dúcteis - podem ser transformados em fios. - Possuem brilho metálico característico. - Tem cor entre acinzentado e prateado com exceção do ouro e do cobre. - São sólidos a 25 0C e 1 atm, com exceção do mercúrio que é líquido. 4 Ametais (ou não metais) Existem nos estados sólidos (silício, astato, telúrio, boro, iodo, enxofre, fósforo, carbono e selênio) e gasoso (nitrogênio, oxigênio, flúor e cloro); a exceção é o bromo, um ametal líquido. Classificação dos Elementos – Propriedades Metálicas Propriedades: São maus condutores de calor. São maus condutores de eletricidade. Não possuem brilho característico. Não apresentam brilho, são exceções o iodo e o carbono sob a forma de diamante. 5 Semimetais São elementos que apresentam propriedades intermediárias entre os metais e os ametais: B, Si, Ge , As, Sb, Te e Po. Dividem a tabela periódica em 2 partes: A esquerda - os metais A direita - os ametais ou não metais. Silício (Si) -Condutividade elétrica baixa -Brilho metálico -Temperatura de fusão elevada -Fragmenta-se Classificação dos Elementos – Propriedades Metálicas 6 Características Gerais dos Elementos Uso em pólvora e pneus Uso em moedas e jóias Quebradiços Maleáveis e dúcteis Não condutores Condutores de eletricidade e calor Sem brilho Brilhantes AMETAIS METAIS 7 Características Gerais dos Elementos 8 Características Gerais dos Elementos Gases nobres São 6 elementos da família 18 ou VIIIA – He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn. A característica principal destes elementos é a inércia química – são quimicamente neutros. Eles não se ligam espontaneamente a outros átomos. Apresentam-se no estado gasoso. Apresentam grande estabilidade. Possuem 8 elétrons na camada de valência, com exceção do Hélio que possui 2 . 9 Características Gerais dos Elementos Hidrogênio O hidrogênio é um elemento atípico porque não se enquadra em nenhum dos grupos. Possui a propriedade de se combinar com metais e ametais É o menor dos elementos com número atômico 1. Está colocado no grupo IA ou 1 por possuir somente 1 elétron na camada de valência, como os metais alcalinos mas não possui nenhuma propriedade que caracteriza os metais alcalinos. Nas condições ambientes, é um gás extremamente inflamável. O hidrogênio liquefeito é utilizado como combustível de foguetes. 10 Características Gerais dos Elementos Estado Físico das substâncias simples ( 25°C e 1 atm) 11 Períodos: são as linhas horizontais, definem o número de camadas dos elementos. São 7. Estrutura da Tabela Periódica Dois períodos ficam abaixo da Tabela Periódica: Lantanídeos (6o período): 57La ao 71Lu Actinídeos (7o período): 89Ac ao 103Lr Pertencem ao grupo 3 ou 3B da tabela periódica Elementos de um mesmo período possuem o mesmo o número de camadas. 12 Formação da Tabela Periódica O número de períodos em que o elemento se situa é igual número de níveis de energia ou camadas que este elemento possui no estado fundamental. 1º Período – 1º nível de energia : K ---------------------------- 2 elementos 2º Período – 2º nível de energia : K, L ------------------------ 8 elementos 3º Período – 3º nível de energia : K, L, M -------------------- 8 elementos 4º Período – 4º nível de energia : K, L, M, N --------------- 18 elementos 5º Período – 5º nível de energia : K, L, M, N, O ------------ 18 elementos 6º Período – 6º nível de energia : K, L, M, N, O, P -------- 32 elementos 7º Período – 7º nível de energia : K, L, M, N, O, P, Q ----- 24 elementos 13 Estrutura da Tabela Periódica Grupos ou Famílias: são as linhas verticais, definem o número de elétrons da camada de valência. Elementos de uma mesma família apresentam propriedades químicas semelhantes. São 18 famílias ou grupos. 14 Formação da Tabela Periódica Grupos ou Famílias 15 Formação da Tabela Periódica Família (ou grupo) 1º período (ou série) 2º período (ou série) 3º período (ou série) 4º período (ou série) 5º período (ou série) 6º período (ou série) 7º período (ou série) Série dos Lantanídeos Série dos Actinídeos Períodos e famílias ou grupos. 16 De acordo com a notação mais antiga, os Elementos Representativos localizavam-se nas famílias identificadas pela letra “A”, que eram, respectivamente: IA, IIA, IIIA, IV A, VA, VIA, VIIA e VIIIA. E os Elementos de Transição localizavam-se na famílias identificadas como: IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB e IIB. Porém, essa notação está ultrapassada. Representaçã0 da Tabela Periódica 17 Representação Antiga da Tabela Periódica Grupo A: Elementos Representativos Grupo B: Elementos de Transição (Interna e Externa) 18 Hoje, as famílias da Tabela Periódica são representadas somente por números, indo de 1 a 18, sendo que: Os Elementos Representativos compõem as famílias 1, 2 e 13 a 18. E os Elementos de Transição compõem as famílias 3 a 12. Representação da Tabela Periódica 19 Representação Atual da Tabela Periódica 20 Formação da Tabela Periódica Os grupos ou famílias são classificados em função da configuração eletrônica dos elementos em ordem de número atômico. Classificação dos Elementos quanto a Configuração Eletrônica 21 Classificação dos elementos Elementos Representativos – Grupo A 22 Classificação dos Elementos Elementos Representativos – Grupo A Todos os elementos cujo elétron de maior energia se encontra na camada de valência em subnível s ou p. Seus elétrons mais energéticos estão situados em subníveis s ou p. Nas famílias A, o número da família indica a quantidade de elétrons na camada de valência . 23 Elementos Representativos - Grupos A Gases nobres s2 p6 8 18 - 8A Halogênios s2 p5 7 17 - 7A Calcogênios s2 p4 6 16 - 6A Família do N s2 p3 5 15 - 5A Família do C s2 p2 4 14 - 4A Família do B s2 p1 3 13 - 3A Alc. terrosos s2 2 2 - 2A Alcalinos s1 1 1 - 1A Nome do grupo Configuração e- de valência N° e- de valência GRUPO / FAMILIA Classificação dos Elementos 24 Diagrama de Pauling A distribuição dos elétrons segue a ordem das diagonais, indo de cima para baixo como indicam as setas. Dessa forma, a ordem de energia dos orbitais é: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < ... Configuração eletrônica dos elementos 25 Classificação dos Elementos Elementos Representativos – Grupo A 53I - 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5 A ordem geométrica da distribuição eletrônica do iodo é: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10 / 4s24p6 4d10 / 5s2 5p5. Foram preenchidos 5 níveis, então o iodo é do 5º período. 4Be - 1s² 2s² A ordem geométrica da distribuição eletrônica do berílio é: 1s2 / 2s2 Veja que foram preenchidos 2 níveis, portanto, o berílio é do 2º período. 11Na - 1s² 2s² 2p6 3s1 A ordem geométrica da distribuição eletrônica do sódio é: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s1 Nesse caso, foram preenchidos 3 níveis, portanto, o sódio é do 3º período. 26 Classificação dos Elementos Elementos de transição – Grupo B Transição Externa: todos os elementos cujo életron de maior energia se encontra no subnível d. Transição Interna: todos os elementos cujo életron de maior energia se encontra no subnível f . 27 Classificação dos Elementos Elementos de transição externa 28 Tabela Periódica Transição externa - subnível d 26Fe: 1s² 2s² 2p6 3s2 3p6 4s² 3d6 O elemento vai até a 4ª camada,então ele é do 4º período Família 8 48Cd: 1s² 2s² 2p6 3s2 3p6 4s² 3d10 4p6 5s² 4d10 5º Período Família 12 ou 2B 29 Ocupam o grupo 3 da Tabela Periódica, mas ficam internos e, para vê-los, puxamos uma linha repetindo os períodos 6 e 7 abaixo da tabela. Os elementos que se encontram no 6º período são da série dos lantanídios – 4f Os elementos que se encontram no 7º período são da série dos actinídios - 5f Transição interna - subnível f . Tabela Periódica 30 Diagrama de Energia dos Elementos Elementos de Transição Interna 57La: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f1 O elemento vai até a camada 6, então ele pertence ao 6º período – Série dos Lantanídeos. Como a sua distribuição eletrônica terminou em f1, ele é 1º lantanídeo Exemplo com configuração eletrônica em ordem de energia: 100Fm - 1s² 2s² 2p6 3s2 3p6 4s² 3d10 4p6 5s² 4d10 5p6 6s² 4f14 5d10 6p6 7s² 5f12 O elemento vai até a camada 7, então ele pertence ao 7º período – Série dos Actinídeos. Como a sua distribuição eletrônica terminou em f12, ele é 12º actinídeo. 31
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