2 Aula Tabela Periódica GERAL I

Prévia do material em texto

QUÍMICA GERAL
Tabela Periódica
Tabela Periódica
Prof. Dr. Everson Thiago S. G. da Silva
2017.2
Química Geral I
Licenciatura em Química
1º Módulo
● Lavoisier
● Dobereiner
● Chancourtois
● Newlands
33 elementos (4 categorias)
✓ Substâncias Simples
✓ Metálicas
✓ Não metálicas
✓ Terrosas (salificáveis)
Lei das Tríades
✓ Grupos de 3 elementos
✓ Considerava Massa Atômica
✓ Elemento central apresentava 
a média das massas dos 
demais
o Não funcionava para todos
Parafuso Telúrico
✓ Agrupados em espiral
✓ Considerava massa atômica
✓ Elementos semelhantes na vertical
o Elementos diferentes na mesma 
coluna
Lei das Oitavas
✓ Grupos de 7 elementos (linhas)
✓ Considerava massa atômica
✓ 8º elemento similar ao 1º
✓ Introduziu a Periodicidade
Evolução da Tabela Periódica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
● Mendeleiev e Meyer
● Moseley
1ª Tabela Periódica
✓ Agrupados em Linhas e Colunas
✓ Considerava massa atômica
✓ Presença de vacâncias e Elementos transferidos de posição
✓ Sem saber, organizou os elementos pelo número atômico
Tabela Periódica Atual
✓ Agrupados em Linhas e Colunas
✓ Considerava Número Atômico
✓ Organizou a Tabela de Medeleiev
✓ É a Tabela utilizada até hoje
o 118 Elementos Químicos: 94 Naturais e 24 Sintéticos
Evolução da Tabela Periódica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Tabela Periódica Atual
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Tabela Periódica Atual
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
13
Al
26,9
Z = n° de prótons = n° e-
A = média ponderada das 
massas atômicas dos 
isótopos.
Tabela Periódica Atual
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
❖ Famílias (Grupos ou Colunas) 
A Tabela Periódica Atual é formada por Famílias e Períodos
Divisões da Tabela Periódica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
❖ Períodos (Camadas ou Linhas) 
Divisões da Tabela Periódica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
A Tabela Periódica Atual é formada por Famílias e Períodos
❖ Famílias com nomenclaturas específicas
Existem 18 Famílias:
8 Principais (elementos representativos)
10 de transição
Divisões da Tabela Periódica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Divisões da Tabela Periódica
❖ Famílias com nomenclaturas específicas
▪ O hidrogênio (H), embora apareça na coluna 1A, não é um metal alcalino.
▪ Em algumas classificações o hidrogênio é colocado fora da Tabela Periódica.
▪ As colunas A (ou os grupos 1,2 e do 13 ao 18) são as mais importantes da tabela. Seus
elementos são denominados elementos representativos da Classificação Periódica. Esses
grupos são conhecidos como PRINCIPAIS.
▪ Os elementos das colunas 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, 1B e 2B (3 ao 12) constituem os chamados
elementos de transição. Note que, em particular, a coluna 8B é uma coluna tripla.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Divisões da Tabela Periódica
❖ Períodos (Camadas ou Linhas) 
Existem 7 Períodos:
K, L, M, N, O, P e Q
Enumerados de 1 a 7
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Divisões da Tabela Periódica
▪ Outra separação importante, existente na Classificação Periódica, é a que divide os
elementos em metais, não-metais (ou ametais), semimetais e gases nobres.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Classificação da Tabela Periódica
✓ Metais: são sólidos (exceto o mercúrio), tem brilho, é maleável (podem ser transformados em
lâminas), dúctil (podem ser transformados em fios finos), densos, pontos de fusão e ebulição altos,
bons condutores de calor e eletricidade, formam íons positivos (cátions).
✓ Não metal: não conduz eletricidade e não é maleável nem dúctil. Ou seja, possuem propriedades
opostas ao metais.
✓ Metaloides ou semimetais: têm a aparência e algumas propriedades de metal, mas se comportam
quimicamente como um não metal, dependendo das condições.
✓ Gases Nobres: São no total 6 elementos e sua característica mais importante é a inércia química.
✓ Hidrogênio: O hidrogênio é um elemento considerado à parte por ter um comportamento único.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Classificação da Tabela Periódica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Classificação da Tabela Periódica
: Hidrogênio : Metais : Ametais : Semimetais : Gases nobres
❖ A periodicidade nas propriedades dos elementos é o resultado da periodicidade
nas configurações eletrônicas de seus átomos.
Os elementos representativos tem a configuração eletrônica de suas camadas de valência em:
✓ Grupo 1 (metais alcalinos): ns1.
✓ Grupo 2 (metais alcalinos terrosos): ns2.
✓ Grupo 13 (família do Boro): ns2p1.
✓ Grupo 14 (família do carbono): ns2p2.
✓ Grupo 15 (família do nitrogênio): ns2p3.
✓ Grupo 16 (calcogênios): ns2p4.
✓ Grupo 17 (halogênios): ns2p5.
✓ Grupo 18 (gases nobres): ns2p6.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Periodicidade e os grupos
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Subníveis na Tabela Periódica
Elementos representativos
❖ apresentam grandes semelhanças nas propriedades
químicas;
❖ o último elétron encontra-se no subnível “s” ou “p”.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Subníveis na Tabela Periódica
Elementos de transição (transição externa)
❖ o último elétron encontra-se no subnível “d”.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Subníveis na Tabela Periódica
Transição interna
o último elétron encontra-se no subnível “f”.
❖ São divididos em duas séries:
• Série dos Lantanídeos ou metais de terras raras (6º período)
• Série dos Actinídeos (7º grupo).
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Subníveis na Tabela Periódica
Gases nobres (raros ou inertes)
Todos apresentam 8 elétrons na C. V., exceto o Hélio (He) (2e-).
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Subníveis na Tabela Periódica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Subníveis na Tabela Periódica
Exercício #1
Tabela Periódica Prof. Dr. Everson Thiago
Prediga a configuração eletrônica do estado fundamental dos elementos
químicos abaixo. A que Grupo na tabela periódica esses elementos pertencem e
em qual período se localizam.
a) Na (Z = 11) g) Ca (Z = 20) n) Mo (Z = 42)
b) Ar (Z = 18) h) Kr (Z = 36)
c) Fe ( Z = 26) i) Ni (Z = 28)
d) Se (Z = 34) j) Ge (Z = 32)
e) Sr (Z = 38) l) Po (Z = 84)
f) Ce (Z = 58) m) Th (Z = 90)
Exercício #2
Tabela Periódica Prof. Dr. Everson Thiago
Usando somente a tabela periódica, dê as configurações eletrônicas nos estados fundamentais de
e usar a notação espectroscópica.
(a) C (Z = 6)
(b) P (Z = 15)
(c) Cr (Z = 24)
(d) As (Z = 33)
(e) Sr (Z = 38)
(f) Cu (Z = 29).
Exercício #3
Tabela Periódica Prof. Dr. Everson Thiago
Usando somente a tabela periódica, dê as configurações eletrônicas nos estados fundamentais de:
(a) Al3+ f) Ti2+
(b) Ca2+ g) Mn3+
(c) Rb+
(d) O2-
(e) Br-
Exercício #4
Tabela Periódica Prof. Dr. Everson Thiago
Usando somente a tabela periódica, dê o símbolo do átomo, no estado fundamental, que tem a
seguinte configuração na camada de valência:
(a) 3s2
(b) 2s22p1
(c) 4s24p3
(d) 5s25p4
(e) 6s26p6
Tabela Periódoca
❖ A lei periódica estabelece que quando os elementos são listados, sequencialmente, em ordem
crescente do número atômico, é observada uma repetição periódica em suas propriedades.
Gases nobres Metais alcalinosHalogênios
Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ Propriedades Aperiódicas
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ Propriedades Periódicas
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ Propriedades que variam periodicamente de acordo com a TabelaPeriódica
• Raio Atômico
• Potencial ou Energia de Ionização
• Afinidade Eletrônica ou Eletroafinidade
• Densidade absoluta
• Ponto de fusão e ebulição
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ Carga Nuclear Efetiva (Zef)
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
✓ A carga nuclear de um átomo é dada pelo número de prótons presentes no núcleo deste átomo e
é chamada número atômico (Z).
Z = carga nuclear = número de prótons 
✓ A carga nuclear efetiva é a carga real que o núcleo exerce sobre o elétron externo.
✓ A carga nuclear efetiva não é igual à carga no núcleo devido ao efeito dos elétrons internos.
❖ Carga Nuclear Efetiva (Zef)
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
✓ Cada elétron de um átomo é protegido (blindado) do efeito de atração da carga nuclear pelos elétrons
do mesmo nível de energia e, principalmente, pelos elétrons dos níveis mais internos.
✓ A Carga Nuclear Efetiva (Zef) pode ser calculada pela seguinte fórmula:
Zef carga nuclear efetiva
Z carga nuclear
S efeito blindagem (o número de elétrons internos, ou da camada de blindagem).
❖ Carga Nuclear Efetiva (Zef)
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
Exemplo:
Na (sódio): 1s2 2s2 2p6 3s1
✓ Elétron 3s ‘experimenta’ uma energia de atração menor do que os elétrons no nível 1s.
✓ A diminuição da atração é devido às repulsões que os elétrons dos níveis 1 e 2
provocam no elétron mais externo.
✓ A atração entre o elétron em 3s e os prótons é prejudicada pela barreira, ou blindagem,
que os elétrons em níveis interiores fazem.
❖ Carga Nuclear Efetiva (Zef)
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
PERÍODOS
✓ Zef aumenta com aumento de Z, ou seja, Zef aumenta da esquerda para a direita.
Zef = Z – S
❖ Carga Nuclear Efetiva (Zef)
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
FAMÍLIAS
✓ Elementos da mesma família, a partir do terceiro período, tem Zef aproximadamente constante.
Zef = Z – S
❖ Contração Lantanídica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
Os orbitais do tipo f tem uma blindagem fraca
Zef = Z – S
❖ Contração Lantanídica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ Contração Lantanídica
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ RAIO ATÔMICO
▪ Considere uma molécula diatômica simples.
▪ A distância entre os dois núcleos é denominada distância de ligação
▪ Se os dois átomos que formam a molécula são iguais, metade da distância de ligação é
denominada raio do átomo.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ RAIO ATÔMICO
Tendência na Família:
1s2 2s1 1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Raio aumenta com aumento de níveis de energia (camadas
eletrônicas), ou seja, raio aumenta de cima para baixo.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ RAIO ATÔMICO
Tendência no Período:
19K: 1s
2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 20Ca: 1s
2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 21Sc: 1s
2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
No mesmo período quanto maior o Z menor será o raio.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ RAIO ATÔMICO
Tendência Geral:
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ RAIO IÔNICO
✓ Os cátions por perderem elétrons,
portanto, são menores do que os
átomos que lhes dão origem.
✓ Os ânions adicionam elétrons,
portanto, são maiores do que os
átomos que lhe dão origem.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ ENERGIA DE IONIZAÇÃO
Energia de Ionização  é a energia mínima necessária para retirar um elétron de
um átomo isolado no estado gasoso.
Na(g)  Na+(g) + e-
▪ A primeira energia de ionização, I1, é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de
um átomo gasoso:
Na(g)  Na+(g) + e-
▪ A segunda energia de ionização, I2, é a energia necessária para remover um elétron de um íon gasoso:
Na+(g)  Na2+(g) + e-
▪ Quanto maior a energia de ionização, maior é a dificuldade para se remover o elétron.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ ENERGIA DE IONIZAÇÃO
Energia de Ionização  é a energia mínima necessária para retirar um elétron de
um átomo isolado no estado gasoso.
Exemplo: 
• Mg (g) + 7,6 eV → Mg
+ + 1 e- (1ª I)
• Mg+ (g) + 14,9 eV → Mg
2+ + 1 e- (2ª I) 
• Mg2+(g) + 79,7 eV → Mg
3+ + 1 e- (3ª I)
• Assim: I1< I2 < I3 < …..
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ ENERGIA DE IONIZAÇÃO
Tendência Geral
▪ A energia de ionização aumenta de baixo para cima em um grupo.
▪ Ao longo do período, Zef aumenta da esquerda para direita. Consequentemente,
fica mais difícil remover um elétron, e a energia de ionização é maior.
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ ELETRONEGATIVIDADE
Eletronegatividade  É a capacidade que o núcleo de um átomo tem de atrair para
próximo de si os elétrons de uma ligação.
▪
Eletronegatividade
Contrário ao Raio Atômico
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
❖ AFINIDADE ELETRÔNICA
Afinidade ao Elétron  É a energia liberada quando um elétron é
adicionado a um átomo neutro no estado gasoso.
▪
Tabela Periódoca Prof. Dr. Everson Thiago
Propriedades Periódicas
Exercício #5
Tabela Periódica Prof. Dr. Everson Thiago
Coloque os elementos Al (Z = 13), S (Z = 16), e Si (Z = 14) em ordem crescentes de raio atômicos.
Sabendo que os raios atômicos: H é 37 pm, O é 66 pm, S é 104 pm. Estime as distâncias H–O e
H–S em H2O e H2S, respectivamente.
Se a distância interatômica no Br2 é 228 pm, qual é o raio do Br? Com esse valor, 
e o valor para o Cl (99 pm), estime a distância entre os átomos no BrCl
Exercício #6
Tabela Periódica Prof. Dr. Everson Thiago
Compare os elementos 12C, 8O e 14Si.
a) Coloque-os em ordem crescente de raio atômico.
b) Qual deles tem a maior energia de ionização?
c) Qual deles tem a afinidade eletrônica mais negativa: O ou C?
Compare os três elementos, 3B, 13Al e 6C.
a) Coloque-os em ordem crescente de raio atômico.
b) Coloque-os em ordem crescente de energia de ionização?
c) Qual deles tem a afinidade eletrônica mais negativa?
Ligações Químicas
Bibliografia
▪ KOTZ, J. C.; TREICHEL, P. M.; WEAVER, G. C. Química geral e reações químicas. 6ª 
Ed. Cengage Learning, São Paulo, 2009. Vol. 1.
▪ ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o 
meio ambiente. 5ª Ed. Bookman. Porto Alegre, 2012.
▪ BROWN, T L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E.; BURDGE, J. R. Química: a ciência 
central. 9ª Ed. Copyright. São Paulo, 2005.
Prof. Dr. Everson Thiago
everson.thiago@ifpi.edu.br
Prof. Dr. Everson Thiago