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Tab elaPeriódica DO CE NTE: Dr. Rogéri oAl mir oO. Si lv a Te r es i na- PI 2 0 1 9 FACULDADE MAURÍCIO DE NASSAU COORDENAÇÃO DO CURSO DE FARMÁCIA DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA 2 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO •A importância dos Elementos Químicos da Tabela Periódica. •Classificação periódica dos elementos– Histórico. •Tabela Periódica de Meendeleve a Tabela atual. •Estrutura da Tabela Periódica. •Elementos Químicos e Símbolos. •Classificação da Tabela Periódica. Famílias A (representativos) e Famílias B (não representativos). Subníveis ocupados pelos elétrons mais energéticos. Metais, ametais, semimetais, hidrogênio e gases nobres. •Carga Nuclear Efetiva. •Propriedades Periódicas dos elementos: Raio atômico, Energia de Ionização e Eletronegatividade. É importante compreender o que provoca os fenômenos químicos a nível dos átomos, pois estas unidades são as determinantes de tais fenômenos. Uma análise dessa natureza mostra que as propriedades químicas têm uma dependência direta da configuração eletrônica no nível de valência dos átomos, embora os níveis eletrônicos mais internos também influenciem em tais propriedades. Partindo desse entendimento, passaremos a discutir aspectos relacionados à Tabela Periódica e algumas das propriedades periódicas mais utilizadas no estudo dos elementos Introdução A importância dos Elementos Químicos da Tabela Periódica 3 Classifica ção Periódica dos Elementos - Histórico “É um arranjo dos elementos químicos que permite verificar suas propriedades.” Antoine Lavoisier (1789); Tríades de Elementos de Dobereiner (1817); O parafuso Telúrico de Chancourtois (1862); A Lei das Oitavas de Newlands (1864); Pioneiro: Dimitri Ivanovich Mendeelevem 1869. 4 (Dimitri Ivanovich Mendee lev) Tabela Periódica de Meendelev 5 Tabela Periódica Atual- Tabela de Moseley (1913) Os elementos estão dispostos em ordem crescente de número atômico em 7 linhas horizontais, denominadas de período e 18 linhas verticais, denominadas de grupos ou famílias. Elementos situados no mesmo período apresentam o mesmo número de níveis eletrônicos. Elementos na mesma família apresentam propriedades químicas semelhantes. 6 Estrutura da Tabela Periódica Períodos: são as linhas horizontais, definem o número de camadas dos elementos. Período Grupos ou Famílias: são as linhas verticais, definem o número de elétrons da camada de valência. Família 7 Elementos Químicos e Símbolos Os elementos químicos são representados por letras maiúsculas ou uma letra maiúscula seguida de uma letra minúscula. Os Símbolos são de origem latina: Português Latim Símbolo Sódio Natrium NNaa Potássio Kalium KK Enxofre Sulphur SS Fósforo Phosphurus PP Ouro Aurum AAuu 8 9 Classifica ção da Tabela Periódica Famílias A (representativos) e Zero e FamíliaB (não representativos) 10 Classificação da Tabela Periódica Subníveis ocupados pelos elétrons mais energéticos 11 1. Vejamos um exemplo de como se pode localizar o elemento químico a partir da distribuição eletrônica: 35Br 12 Classifica ção dos Elementos Metais Ametais Semimetais ou Metalóides Hidrogênio Gases Nobres 13 Zef = Z - S Onde: Z = Número Atômico; S = Número de elétrons interno. É a carga sofrida por um elétron em um átomo polieletrônico. 12Mg → 1s2 2s2 2p6 3s2 Carganuclearefetiva,Zef Número atômico, Z 14 Propriedades Periódicas dos Elementos As propriedade 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 e iônico Energia de Ionização Eletronegatividade Afinidade Eletrônica Eletropositividade 15 Raio Atômico Número de níveis eletrônicos Número de prótons (carga nuclerar) Número de níveis (camadas): quanto maior o número de níveis, maior será o tamanho do átomo. Número de prótons: o átomo que apresenta maior número de prótons exerce uma maior atração sobre seus elétrons, o que ocasiona uma redução no seu tamanho. 16 Raio Atômico Variação do Raio Atômico na Tabela Peri ódica 17 3Li ra=1,23Å 11Na ra=1,57Å 3Li ra=1,23Å 4Be ra=0,89Å Exemplo Períodos: Exemplo Grupos: Raio atômico Em um mesmo período (mesmo número de camadas) o raio atômico diminui com o aumento da carga nuclear, devido ao aumento da força de atração do núcleo sobre os elétrons circundantes 18 19 Raio iônico Raio iônico: é definido como a soma da distância entre o centro de um cátion e um ânion. OS CÁTIONS SÃO MENORES DO QUE SEUSÁTOMOS GERADORES E OS ÂNIONS SÃO MAIORES Energia de Ionização 20 Energia de ionização (E.I): é a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. Qua n t o ma i o r o ta m an h od o áto m o , me n o r se rá a p ri m ei r aen e rg i ad e i o n iz ação . X(g) → X+(g) + e- Qua n t oma i o r é a d if i cu l d ad ep ar a se re m o v e ro e lét r o n ma i o ra en e rg i a d e i o n iz ação . Energia de Ionização Variação da Energia de Ionização na TabelaPeri ódica 21 22 Energia de Ionização Fatores que influenciam nas energias de ionização são: •Tamanho do Átomo •A carga Nuclear efetiva •A eficiência com que os níveis eletrônicos internos blindam a carga nuclear. •O tipo de elétron envolvido (s, p, d e f). Grupo-1 1º Ei 2º Ei Grupo-2 1º Ei 2º Ei 3º Ei Li 520 7.296 Be 899 1.757 14.847 Na 496 4.563 Mg 737 1.450 7.7731 K 419 3.069 Ca 590 1.145 4.910 Rb 403 2.650 Sr 549 1.064 4.207 Cs 376 2.420 Ba 503 965 - Fr - - Ra 509 979 3.218* Grupo-1 1º Ei 2º Ei Grupo-2 1º Ei 2º Ei 3º Ei Li 520 7.296 Be 899 1.757 14.847 Na 496 4.563 Mg 737 1.450 7.7731 K 419 3.069 Ca 590 1.145 4.910 Rb 403 2.650 Sr 549 1.064 4.207 Cs 376 2.420 Ba 503 965 - Fr - - Ra 509 979 3.218* 23 24 Um fator que influencia a energia de ionização dos elementos é a eficiência com que os níveis eletrônicos internos blindam a carga nuclear. Os orbitais d e f não blindam eficientemente a carga nuclear, ocorrendo a contração dos átomos quando estão sendo preenchidos os orbitais d e f, o que reflete nas energias de ionização destes átomos de forma significativa, bem como em outras propriedadesdestes elementos. Estruturas eletrônicas com estabilidadeespecial I - Nível s preenchido II - Nível p semipreenchido III - Nível p preenchido Eletronegatividade É a força de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação. Essa propriedade tem relação com o raio atômico: quanto menor o tamanho de um átomo, maior é a força de atração sobre os elétrons. 25 A eletronegatividade aumenta com a diminuição do tamanho atômico, tanto para elementos do mesmo período como para os do mesmo grupo. Aspectos do conceito de eletronegatividade: Permite se predizer propriedades químicas dos elementos, como o caráter de uma ligação química; Átomos com eletronegatividades semelhantes, a ligação entre eles será covalente. Átomos com eletronegatividades bastantes diferentes a ligação será iônica. 26 Afi nidadeEletrônic a É a energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso, recebe um elétron. Seus valores foram determinados para poucos elementos Em geral, quanto menor o raio atômico maior a afinidade eletrônica TABE LAPE RIÓD ICA TABE LAPE RIÓD ICA Quanto mais eletronegativo o átomo, mais afinidade eletrônica possui. Uma vez que o núcleo atrai os elétrons mais fortemente e uma maior quantidade de energia é requerida para extraí-los TABE LAPE RIÓD ICA Eletropositividade É atendência de um átomo de perder elétrons. Quanto maior seu valor, maior seucaráter metálico. Alta afinidade eletrônica Baixa energia de ionização REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Básica ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001. LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. 6ª ed. São Paulo: Editora Edgard BlucherLtda, 1997. MAHAN, B. H. Química, um curso universitário. 2ª ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1981. RUSSEL, S. B. Química Geral. São Paulo: McGraw-Hill, 1990. Complementar OHLWEILER, O. A. Química inorgânica. São Paulo: Editora Universidade de São Paulo, 1971. WATERLOO, J. Experimentos de Química Inorgânica. Belém: Ed. UFPA, 1990. 32
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