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Centro Universitário Estácio de Sergipe QUÍMICA GERAL TABELA PERIÓDICA Mercia M. P. Gambarra “A Tabela Periódica é um arranjo de elementos em ordem crescente de número atômico em linhas horizontais de comprimentos tais que os elementos com propriedades químicas semelhantes caem diretamente um embaixo do outro”. Introdução História da tabela periódica VÍDEO HISTÓRIA DA TEBELA PERIÓDICA Estrutura da Tabela Periódica Ordem crescente de Número Atômico (Z): 13 Al 26,9 Z = n° de prótons = n° e- A = média ponderada das massas atômicas dos isótopos. Períodos: são sete linhas horizontais, definem o número de camadas dos elementos. K L M N O P Q 1 2 3 4 5 6 7 P Q Grupos ou Famílias: são as colunas verticais, definem o número de elétrons da camada de valência. K L M N O P Q 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 P Q 1 18 Grupos ou Famílias 1 IA 18 VIIIA 13 IIIA 14 IVA 15 VA 16 VIA 17 VIIA 2 IIA 8 9 10 M etais Alcalinos Alcalinos - TERRO SO S M etais G RU PO D O BO RO G RU PO D O CARBO N O G RU PO D O N ITRO G ÊN IO CALCO G ÊN IO S H ALO G ÊN IO S G ASES N O BRES ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO ELEMENTOS REPRESENTATIVOS 3 IIIB 4 IVB 5 VB 6 VIB 7 VIIIB VIIIB 11 IB 12 IIB Elementos Representativos Família A : Todos esses elementos apresentam como subnível mais energético os subníveis s ou p. Nessas famílias, o número de elétrons da camada de valência indica o número da família. Família 1 A ou Família dos Metais Alcalinos: possuem 1 elétron na camada de valência. Configuração terminada em ns1. Família 2 A ou Família dos Metais Alcalinos Terrosos: Possuem 2 elétrons na camada de valência. Configuração terminada em ns2. Algumas famílias, por possuírem elementos de grande abundância na natureza ou por esses elementos serem de fundamental importância para os seres vivos ou industrialmente, recebem nomes característicos. Família 5 A ou Família do Nitrogênio: possuem 5 elétrons na camada de valência. Configuração terminada em ns2 np3 . Família 3 A ou Família do Boro: possuem 3 elétrons na camada de valência. Configuração terminada em ns2 np1. Família 4 A ou Família do Carbono: possuem 4 elétrons na camada de valência. Configuração terminada em ns2 np2 . Família 6 A ou Família dos Calcogênios: possuem 6 elétrons na camada de valência. Configuração terminada em ns2 np4 Família 7 A ou Família dos Halogênios: possuem 7 elétrons na camada de valência. Configuração terminada em ns2 np5 Família 8 A ou Família dos Gases Nobres: possuem 8 elétrons na camada de valência. Configuração terminada em ns2 np6. Família B (Transição Simples ou Externa): são os elementos que possuem o elétron mais energético no subnível d do penúltimo nível de energia e 2 elétrons no subnível s do último nível de energia. EX: Família 3 B (Transição Interna): são os elementos que possuem o elétron mais energético em um subnível f (antepenúltima camada de energia ). São divididos em: 1º) Lantanídeos: Estão localizados no 6º período e apresentam o último elétron distribuídos no subnível 4 f. 2º) Actinídeos: Estão localizados no 7º período e apresentam o último elétron no subnível 5 f. EX: Formação da Tabela Periódica Sua estrutura é baseada na distribuição eletrônica dos elementos em ordem de número atômico. s d p f Estados Físicos dos Elementos 25° C e 1 atm de pressão: Gasoso F, Cl, O, N, H e gases nobres. Líquido Br e Hg. Sólido os demais elementos.24 Estrutura da Tabela Periódica Existência dos Elementos: Elementos Naturais: Z 92 Elementos Artificiais: Z 92 H Cisurânicos U Transurânicos Mt 1 92 109 Elementos Cisurânicos: Tecnécio (Z = 43) – Tc e Promécio – Pm (Z = 61) Classificação dos Elementos Artificiais: Hidrogênio: Não se encaixa em nenhum dos grupos da tabela periódica. É um elemento atípico e o mais simples de todos os átomos, possuindo apenas um único elétron na sua única camada eletrônica. Nas condições ambiente, é um gás extremamente inflamável. O Hidrogênio liquefeito é utilizado como combustível de foguetes. Classificação dos Elementos : Hidrogênio 1 elemento : Metais 84 elementos : Ametais 11 elementos : Semimetais 7 elementos : Gases nobres 6 elementos METAIS São bons condutores de calor e eletricidade, apresentam ductilidade e maleabilidade, Possuem brilho característico e têm grande tendência a perderem elétrons, transformando-se em cátions. AMETAIS São os elementos químicos que geralmente apresentam propriedades contrárias às dos metais e têm grande tendência a ganharem elétrons, transformando-se em ânions. SEMI-METAL OU METALÓIDES Formam um conjunto de sete elementos, B, Si, Ge, As, Sb, Te e Po. As propriedades que os semi-metais apresentam são intermediárias às propriedades dos metais e dos ametais. As principais características físicas são: - Brilho típico, semi-metálico; - Semi-condução de corrente elétrica. GASES NOBRES São elementos gasosos cuja característica principal é serem espontaneamente inertes, ou seja, quimicamente estáveis. Estão localizados na última coluna à direita da tabela periódica. Exercícios 1. Os elementos I, II e III têm as seguintes configurações eletrônicas em suas camadas de valência: I: 3s2 3p3 II: 4s2 4p5 III: 3s2 - Com base nestas informações, assinale a alternativa "errada". a) O elemento I é um não-metal. b) O elemento II é um halogênio. c) O elemento III é um metal alcalino terroso. d) Os elementos I e III pertencem ao terceiro período da Tabela Periódica. e) Os três elementos pertencem ao mesmo grupo da Tabela Periódica. 2. Tem-se dois elementos químicos A e B, com números atômicos iguais a 20 e 35, respectivamente. a) Escrever as configurações eletrônicas dos dois elementos. Com base nas configurações, dizer a que grupo de tabela periódica pertence cada um dos elementos em questão. Propriedades dos Elementos são as propriedades que variam em função dos números atômicos dos elementos. Podem ser de dois tipos: Aperiódicas: são as propriedades cujos valores aumentam ou diminuem continuamente com o aumento do número atômico. Periódicas: são as propriedades que oscilam em valores mínimos e máximos, repetidos regularmente com o aumento do número atômico. Propriedades Periódicas São propriedades que dependem da posição do elemento na tabela periódica. RAIO ATÔMICO ENERGIA DE IONIZAÇÃO AFINIDADE ELETRÔNICA ELETRONEGATIVIDADE ELETROPOSITIVIDADE PROPRIEDADES FÍSICAS RAIO ATÔMICO: O TAMANHO DO ÁTOMO • É a distância que vai do núcleo do átomo até o seu elétron mais externo. He H Li Na K Rb Cs Fr RAIO ATÔMICO ENERGIA (OU POTENCIAL) DE IONIZAÇÃO É a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. X (g) + Energia → X + (g) + e - Quanto maior o tamanho do átomo, menor será a energia de ionização. He Ne Ar Kr Xe Rn H Fr AFINIDADE ELETRÔNICA OU ELETROAFINIDADE • É a energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso,“captura” um elétron. X (g) + e - → X-(g) + Energia H Fr AFINIDADE ELETRÔNICA F ELETRONEGATIVIDADE É a tendência que o átomo tem em atrair elétron para si. F O N Cl Br I S C P H Ordem de Eletronegatividade B C N O F ClBr I H Fr ELETRONEGATIVIDADE ELETROPOSITIVIDADE •CARÁTER METÁLICO: é a tendência que o átomo tem em perder elétrons. ELETROPOSITIVIDADE Fr Reatividade Química É um resumo das propriedades periódicas eletronegatividade e eletropositividade, pois, quanto mais eletronegativo for um átomo ou quanto mais eletropositivo, maior será sua tendência em atrair ou repelir elétrons e, consequentemente, maior será sua reatividade química. DENSIDADE • É relação entre a massa e o volume de uma amostra d = Massa (g) Volume (cm3) PROPRIEDADES FÍSICAS DOS ELEMENTOS Os Ósmio (Os) é o elemento mais denso (22,57 g/cm3) DENSIDADE Observação: •Metais leves ( d < 5 g/cm3 ): Mg, Al, Na, K, Sr, Ba … •Metais pesados (d > 5 g/cm3 ): Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Ag, Pt, Pb, Au, Hg, Os Volume Atômico É o volume ocupado por 1 mol de átomos, ou seja, é o volume ocupado por uma quantidade fixa de número de átomos (6,02 X 1023 átomos). TEMPERATURA DE FUSÃO (TF) E TEMPERATURA DE EBULIÇÃO (TE) • TF : temperatura na qual uma substância passa do estado sólido para o estado líquido. • TE: temperatura na qual uma substância passa do estado líquido para o estado gasoso. O tungstênio (W) apresenta TF = 3410 C TEMPERATURA DE FUSÃO (TF) E TEMPERATURA DE EBULIÇÃO (TE) Propriedades Periódicas RESUMO GERAL: F Fr R. Atômico / Eletrop. / Reat. M. F Fr P. Ioniz. / Eletron. / Reat. A. Os Densidade Os C Vol, Atômico W C PF / PE Exercícios 3. Considere as seguintes afirmações: I - Quanto menor o raio do íon, maior será sua quantidade de elétrons quando comparado com seu átomo. II – A energia de ionização aumenta à medida que o raio atômico aumenta em uma família. III - A afinidade eletrônica será maior quando o raio atômico diminuir. - Indique a alternativa correta: a) Todas são verdadeiras. b) Somente III é verdadeira. c) Somente II e III são verdadeiras. d) Somente I é verdadeira. e) Todas são falsas. 4. O bário é um metal utilizado em velas para motores, pigmento para papel e fogos de artifício. A respeito de algumas características do bário, assinale a opção INCORRETA: a) Tem altos pontos de fusão e de ebulição. b) Conduz bem a corrente elétrica no estado sólido. c) Forma composto iônico quando se liga ao flúor. d) Pertence à família dos metais alcalino-terrosos. e) Tende a receber 2 elétrons quando se liga ao oxigênio Exercícios 3. Considere as seguintes afirmações: I - Quanto menor o raio do íon, maior será sua quantidade de elétrons quando comparado com seu átomo. II – A energia de ionização aumenta à medida que o raio atômico aumenta em uma família. III - A afinidade eletrônica será maior quando o raio atômico diminuir. - Indique a alternativa correta: a) Todas são verdadeiras. b) Somente III é verdadeira. c) Somente II e III são verdadeiras. d) Somente I é verdadeira. e) Todas são falsas. 4. O bário é um metal utilizado em velas para motores, pigmento para papel e fogos de artifício. A respeito de algumas características do bário, assinale a opção INCORRETA: a) Tem altos pontos de fusão e de ebulição. b) Conduz bem a corrente elétrica no estado sólido. c) Forma composto iônico quando se liga ao flúor. d) Pertence à família dos metais alcalino-terrosos. e) Tende a receber 2 elétrons quando se liga ao oxigênio
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