Quimica ambiental 3

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Química Geral e 
Ambiental
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Ms. Luciana Borin de Oliveira
Revisão Textual:
Profa. Eliane Tavelli Alves
Classificação Periódica dos Elementos
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• Introdução
• Distribuição Eletrônica e a Tabela Periódica
• Ligações Químicas
• Regra do Octeto
 · Conhecer e identificar tipos de fenômenos físicos e químicos. 
 · Conhecer as principais teorias atômicas. 
 · Reconhecer os diferentes tipos de substâncias, suas propriedades e características. 
 · Reconhecer a importância das ligações químicas na fabricação de matérias-primas 
e produtos utilizados em Engenharia. Entender como ocorrem as transformações 
químicas e os riscos destas transformações para o ambiente.
Leia atentamente o conteúdo desta unidade, que possibilitará a você conhecer as dimensões 
da classificação periódica dos elementos.
Você encontrará nesta unidade uma atividade composta por questões de múltipla 
escolha, relacionada com o conteúdo estudado. Além disso, terá a oportunidade de trocar 
conhecimentos e debater questões no Fórum de Discussão.
É extremamente importante que você consulte os materiais complementares, pois são 
ricos em informações, possibilitando-lhe o aprofundamento de seus estudos sobre o assunto.
Classificação Periódica dos Elementos
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Unidade: Classificação Periódica dos Elementos
Contextualização
Para iniciar esta unidade, a partir da ilustração abaixo, refl ita sobre a classifi cação periódica 
de um elemento. Trata-se de uma representação do elemento Ferro extraída da Tabela 
Periódica. A fi gura aborda alguns números que são específi cos de cada elemento.
Número
Atômico
Distribuição
Eletrônica
Nome
Símbolo
Ferro
55,847
26 2
8
14
2Fe
Massa
Atômica
Oriente sua re� exão pelas seguintes questões:
 » Como diferenciar um elemento do outro?
 » Quais são os critérios para montagem da Tabela Periódica?
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Introdução
Signifi cado de átomo de acordo com o dicionário on-line de português:
 Em síntese
s.m. Fisioquímica. A menor partícula que compõe um elemento químico, composta 
pelo núcleo cujo interior está repleto de prótons e nêutrons, e por elétrons que estão 
ao redor deste mesmo núcleo.
P.ext. O que é excessivamente pequeno; insignificante.
P.ext. Intervalo de tempo muito breve; instante.
Filosofia. Segundo os adeptos do atomismo, a determinação das características de 
cada objeto é feita por partículas (infindáveis, pequenas e não divisíveis) que se 
combinam e se separam por serem movidas por forças da natureza.
(Etm. do grego: átomos.os.on)
 » Qual a explicação de átomo que você tinha até hoje?
Distribuição Eletrônica e a Tabela Periódica
Para o conhecimento da Tabela Periódica e sua construção, precisamos primeiro entender 
como é feita a distribuição eletrônica, ou seja, entender como os elétrons se distribuem em 
torno do núcleo do átomo.
Os elétrons se dividem em níveis, também chamados camadas, em torno do núcleo.
Na natureza os elétrons conseguem se distribuir até a sétima camada. E em cada uma delas 
temos um limite de elétrons que podem se acomodar.
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Unidade: Classificação Periódica dos Elementos
Camada K L M N O P Q
Nível 1 2 3 4 5 6 7
Número máximo de elétrons 2 8 18 32 32 18 8
Os elétrons distribuem se em níveis, que se distribuem em subníveis que, por sua vez, 
apresentam orbitais.
Os subníveis são quatro: s, p, d, f, que também possuem uma limitação de elétrons em cada 
um deles.
Subnível s p d f
Número máximo de elétrons 2 6 10 14
O elétron ocupa posição nos níveis e subníveis em ordem crescente de energia: da posição 
de menor energia para a posição de maior energia, sendo que a posição de menor energia é 
a que está mais próxima do núcleo.
 Considerando isso, o químico Linus Pauling chegou a seguinte tabela para facilitar a 
visualização da distribuição eletrônica:
 
1s2
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
7s2
K
L
M
N
O
P
Q
2p6
3p6
4p6
5p6
6p6
7p6
3d10
4d10
5d10
4f14
5f14
6d10
Vamos exercitar?
 Átomo Cloro 
 » 17Cl = 1s
2 2s2 2p6 3s2 3p5 
Última camada de distribuição ou camada 3 (M) contém 7 elétrons
 Íon Cloro 
 » 17Cl
-1 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 
Última camada de distribuição ou camada 3 (M) contém 8 elétrons
 Você sabia?
A camada de valência corresponde à última camada do átomo, a camada com maior 
energia. As ligações químicas entre os elementos acontecerão entre os elétrons que 
se encontram nesta camada. E a quantidade de elétrons nesta camada irá determinar 
sua posição na Tabela Periódica.
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Tabela Periódica
A Tabela Periódica criada por Mendeleyev dispõe os elementos de acordo com suas 
propriedades.
Estrutura
As colunas apresentam os elementos químicos com a mesma confi guração eletrônica nos 
últimos subníveis e são denominados por GRUPOS ou FAMÍLIAS.
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Unidade: Classificação Periódica dos Elementos
 A Tabela Periódica possui:
Família 1A (Grupo1) Metais Alcalinos
Família 2A (Grupo 2): Metais Alcalinos-Terrosos
Família B (Grupo 3 a 12): Metais de Transição
Família 3A (Grupo 13): Família do Boro
Família 4A (Grupo 14): Família do Carbono
Família 5A (Grupo 15): Família do Nitrogênio
Família 6A (Grupo 16): Calcogênios
Família 7A (Grupo 17): Halogênios
Família 0 ou 8A (Grupo 18): Gases Nobres
Os Metais se apresentam normalmente no estado sólido, única exceção é o Mercúrio que 
se apresenta no estado líquido. Estes elementos possuem como características serem bons 
condutores de calor e de eletricidade, serem maleáveis e terem boa ductilidade.
Os Ametais se apresentam na forma líquida, gasosa ou sólida. Não são bons condutores de 
calor e de eletricidade, e não podem ser moldados.
E os Semimetais, como o próprio nome indica, possuem características intermediárias entre 
os metais e os não metais, como consequência a condutibilidade elétrica também é intermediária.
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Temos ainda os Gases Nobres que apresentam baixos pontos de fusão e de ebulição, pois 
possuem forças de atração fracas porque possuem os níveis de energia exteriores completos 
com elétrons.
w
As linhas horizontais da tabela apresentam elementos 
com o mesmo número de níveis e são denominadas 
PERÍODOS. A localização dos elementos na Tabela 
Periódica se dá indicando o GRUPO ou FAMÍLIA e o 
PERÍODO onde se encontram.
A posição de um elemento na tabela diz muito 
sobre suas propriedades físicas e químicas. A 
variação destas propriedades em função do número 
atômico pode ser:
 » Periódicas quando ocorrem à medida que o número atômico de um elemento químico 
aumenta, assumindo valores que crescem e decrescem em cada período da Tabela 
Periódica, como densidade, temperatura de fusão, temperatura de ebulição e volume 
atômico, e 
 » Aperiódicas quando os valores variam à medida que o número atômico aumenta não 
se repetindo em períodos regulares e não obedecendo à sua posição na tabela, como 
dureza e massa atômica.
 Você sabia?
São exemplos de propriedades periódicas:
 » O raio atômico que se refere ao tamanho do átomo. Quanto maior o número de 
níveis, maior será o tamanho do átomo.
 » A energia de ionização que é a energia necessária para remover elétrons de um 
átomo isolado no estado gasoso. O tamanho do átomo interfere na sua energia 
de ionização.
 » A afinidade eletrônica que é a energia liberada quando um átomo no estado isolado 
captura um elétron. Quanto menor o raio, maior a sua afinidade eletrônica em 
uma família ou período.
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Unidade: Classificação Periódica dos Elementos
Ligações Químicas
As ligações químicas representam interações entre dois ou mais átomos, interações essas 
que podem ocorrer por doação ou compartilhamento de elétrons e que vão gerar as moléculas. 
Cada um desses processos é caracterizado por um tipo de ligação química.
Para iniciar esta caminhada pelo universo das ligações químicas, vamos observar as forças 
que atuam nas moléculas: temos as forças intermoleculares, isto é, entre as moléculas, e as 
forças intramoleculares, que agem no interior dessas moléculas, entre dois ou mais átomos.
As forças intermoleculares são as Pontesde Hidrogênio ou Forças de Van der Waals.
H - H H - H H - H
H - F
H - F
H - F
Já as forças intramoleculares são as famosas ligações químicas do tipo iônica, covalente ou metálica. 
A molécula da água é formada por Pontes de Hidrogênio que são ligações químicas 
formadas por um átomo de hidrogênio que é compartilhado entre duas moléculas, 
portanto, essas pontes são formadas pelas forças intermoleculares. Esse tipo de 
ligação tem baixa energia e pode ser facilmente rompida com o aumento da 
temperatura. Os átomos de hidrogênio e oxigênio podem interagir com outras 
moléculas diferentes dando à água a característica de solvente universal.
Àgua Gelo Vapor
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Regra do Octeto
Os gases nobres estão livres porque obedecem à regra do octeto, eles contêm 8 elétrons na 
sua camada de valência, aquela mais afastada do núcleo.
A Regra do Octeto diz que os elementos químicos devem conter sempre 8 elétrons na 
última camada, fi cando estáveis, como a confi guração dos gases nobres. Então os átomos dos 
demais elementos químicos devem adquirir estabilidade através das ligações químicas.
Como vimos, há três tipos de ligações químicas promovidas pelas forças intramoleculares:
 » Ligação Iônica – perda ou ganho de elétrons;
 » Ligação Covalente – compartilhamento de elétrons (normal ou dativa);
 » Ligação Metálica – átomos neutros e cátions mergulhados numa “nuvem eletrônica”. 
Ligação Iônica
Para ocorrer uma ligação iônica devemos ter a doação e o recebimento de elétrons entre dois 
átomos. A ligação iônica é responsável pela formação de compostos iônicos. Ocorre entre um 
átomo metálico e um átomo não metálico e um átomo metálico e um átomo de hidrogênio.
Propriedades destes compostos:
 » São sólidos em condições ambiente;
 » Apresentam altos pontos de fusão e ebulição;
 » São condutores de eletricidade quando no estado líquido ou quando dissolvidos em água;
 » A maioria dos compostos é solúvel em água.
 Importante!
Fórmula Molecular das Substâncias
Fórmula química representa o número e o tipo de átomos que constituem uma 
molécula. É a representação que aponta quantos átomos de cada elemento 
químico constitui a molécula.
Exemplos: H2O (água), CO2 (gás carbônico).
A+X B-Y AY BX
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Unidade: Classificação Periódica dos Elementos
Ligação Covalente
A ligação covalente acontece quando se combinam dois átomos que possuem uma mesma 
tendência de ganhar e perder elétrons. Nessas condições, não ocorre uma transferência total 
de elétrons, ocorre um compartilhamento de pares de elétrons. A ligação covalente ocorre 
sempre entre dois átomos não metálicos, ou ametal e hidrogênio.
Propriedades destes compostos:
 » São sólidos, líquidos ou gasosos em condições ambiente;
 » Apresentam baixos pontos de fusão e ebulição (comparados aos iônicos);
 » São maus condutores de eletricidade, alguns podem conduzir quando em meio 
aquoso (ionização);
 » A maioria dos compostos é solúvel em solventes orgânicos.
 Saiba Mais
A ligação covalente pode ser polar ou apolar, conforme indicação abaixo:
Ligação apolar quando a diferença de eletronegatividade é igual a zero. 
Geralmente, acontece em moléculas de átomos iguais.
 » Cl2, O2
Ligação polar quando a diferença de eletronegatividade é diferente de zero. 
Geralmente, acontece em moléculas de átomos diferentes.
 » HCl, H2S
Ligação Metálica
Na ligação metálica os elétrons distribuem-se sobre os núcleos positivos de átomos 
metálicos, formando uma nuvem eletrônica responsável pelas propriedades metálicas da 
matéria constituída. Esta nuvem de elétrons funciona como a ligação metálica, que mantém os 
átomos unidos formando as chamadas ligas metálicas. As ligas têm mais aplicação do que os 
metais puros e são cada vez mais importantes para o nosso dia a dia.
Alguns exemplos: 
1. Bronze (liga de cobre e estanho)
2. Aço comum (liga de ferro e carbono)
3. Aço inoxidável (liga de ferro mais carbono, cromo e níquel) 
4. Latão (liga de cobre e zinco)
5. Ouro para fabricação de joias (liga de ouro e cobre)
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Fonte: iStock / Getty Images
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Material Complementar
Para complementar os conhecimentos adquiridos e enriquecer sua compreensão sobre o 
assunto tratado nesta unidade, leia o artigo:
Livros:
TOLENTINO, M.; ROCHA FILHO, R. C.; CHAGAS, A. P. Alguns aspectos históricos da 
classificação periódica dos elementos químicos. Química Nova, Rio de Janeiro, v. 20, n. 
1, 1997.
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Referências
BROWN, T.L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E. Química, a ciência central. 9ª ed. São 
Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
CHANG, R. Química geral: conceitos essenciais. 4ª ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2006.
PERUZZO, F. M.; CANTO, E. L. Química na abordagem do cotidiano. São Paulo: Ed. 
Moderna, 1998. v. 1.
SARDELLA, A. Curso de química: química geral. 25ª ed. 2ª impressão. São Paulo: Editora 
Ática, 2002.
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Anotações