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1 Estrutura Eletrônica dos Átomos Propriedades Periódicas Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerias Departamento de Química Prof. Walace Doti do Pim 2 Descoberta dos Elementos Químicos 3 Tabela Periódica e Propriedades Periódicas Atualmente são conhecidos 115 elementos. Cada grupo de elementos apresenta propriedades similares. A Tabela Periódica é um guia e está organizada em ordem crescente do número atômico dos elementos. As configurações eletrônicas apresentadas na Tabela Periódica indicam os elétrons envolvidos em processos químicos (elétrons de valência). 4 55 n s 1 n s 2 n s 2 n p 1 n s 2 n p 2 n s 2 n p 3 n s 2 n p 4 n s 2 n p 5 n s 2 n p 6 (n -1 )d 1 n s 2 (n -1 )d 5 n s 2 (n -1 )d 1 0 n s 2 4f 5f Configuração eletrônica dos elementos 6 Configurações eletrônicas representativas 5s25p1 Elemento Esperada Experimental Cr Cu Ag Au [Ar] 3d4 4s2 [Ar] 3d9 4s2 [Kr] 4d9 5s2 [Xe] 5d9 6s2 [Ar] 3d5 4s1 [Ar] 3d10 4s1 [Kr] 4d10 5s1 [Xe] 5d10 6s1 Configuração eletrônica dos elementos 8 Raios Atômicos 9 Como justificar as variações do raio na tabela periódica? Períodos: análise da carga nuclear efetiva! Grupos: análise em relação ao número de níveis eletrônicos preenchidos (não tem relação com a carga nuclear efetiva). Fonte: DUARTE, H. A. Carga nuclear efetiva e sua consequência para a compreensão da estrutura eletrônica dos átomos. Química Nova na Escola, 17, 22-26, 2003. Como avaliar o raio dos íons isoeletrônicos? (Lembrar da carga nuclear!) 10 Número atômico, Z C a rg a n u c le a r e fe ti v a , Z e f 11 12 • Íons positivos são menores do que os átomos que lhes dão origem. • Devido a diminuição do efeito de blindagem • Íons negativos são maiores do que os átomos que lhes dão origem. • Devido ao aumento da repulsão eletrônica 13 14 Comparação entre raios atômicos e iônicos. 15 Para cada um dos seguintes pares, qual das duas espécies possui o maior raio? (a) N3− ou F− (b) Mg2+ ou Ca2+ (c) Fe2+ ou Fe3+ 16 Energia de Ionização (EI) É a energia necessária para remover um elétron de um átomo ou íon isolado, em fase gasosa, no seu estado fundamental. 17 Como explicar os valores das sucessivas energias de ionização? Lembrar que à medida que elétrons são retirados do átomo, maior a carga nuclear efetiva (Zef) sobre os elétrons remanescentes! 18 Há um acentuado aumento na energia de ionização quando um elétron mais interno é removido. Irregularidades na EI 1 2 1 2 20 (a) Qual átomo deverá ter a menor primeira energia de ionização: oxigênio ou enxofre? (b) Qual átomo deverá ter a segunda maior energia de ionização: lítio ou berílio? 22 Afinidade Eletrônica (AE) É a variação de energia potencial associada à adição de um elétron, a um átomo ou íon, em fase gasosa, no estado fundamental. 23 Por que a afinidade eletrônica dos elementos do grupo 2A, é positiva ou menos negativa do que os elementos dos grupo 1A?