Elementos Químicos

Propriedades Periódicas e Aperiódicas

Prof Carlos Priante

AULA 4

ELEMENTO QUÍMICO

São todos os átomos que possuem o mesmo número de prótons em seu núcleo, ou seja, o mesmo número atômico(Z).

Ex. Oxigênio é o elemento químico constituído por todos os átomos que possuem número atômico 8, ou seja, com 8 prótons.

Ex. Cálcio é o elemento químico constituído por todos os átomos que possuem número atômico 20, ou seja, com 20 prótons.

Dessa forma, o número atômico é característica de cada elemento químico, sendo como seu número de identificação.

PARA AJUDAR

p = Z

p = Z = e

A = p + n

n = A – Z

NÚMERO DE MASSA

O número de massa não representa a massa do

átomo, mas é um número inteiro que representa o

número de partículas no núcleo.

A = p + n

A = Z + n

Sódio

Logo n = A – Z = 23 - 11 = 12

O átomo de Sódio é formado por:

12 nêutrons, 11 prótons e 11 elétrons

Z = 11 e A = 23

PARA COMPLICAR…

IsótoPos – São átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de prótons.

IsóbAros – São átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de massa.

IsótoNos – São átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de nêutrons.

= PRÓTONS

MASSA =

= NÊUTRONS

TABELA PERIÓDICA

Períodos: São as filas horizontais. Os elementosquímicos estão na ordem crescente de Z.

Famílias/Grupos: São as colunas verticais, nasquais os elementos estão ordenados segundo suaspropriedades químicas. As famílias 1,2 e 13 a 18constituem os elementos representativos. Asfamílias 3 a 12 constituem os elementos detransição.

Família/Grupo 1 – Metais alcalinos

Família/Grupo 2 – Metais alcalinos terrosos

Família/Grupo 16 – Calcogênios

Família/Grupo 17 – Halogênios

Família/Grupo 18 – Gases nobres

As famílias/Grupos 3 a 15 lantanídios e actinídios.

Suas propriedades estão entre metais e não-metais

NOTARAM ?

AS CLASSES DOS

ELEMENTOS QUÍMICOS

•APRESENTA CARACTERÍSTICAS PRÓPRIAS, COM APENAS UM

PRÓTON EM SEU NÚCLEO.

Hidrogênio

•É o elemento mais leve.

•Está em forma gasosa à 25°C.

METAIS

•Apresentam propriedades especificas como brilho,

condutibilidade elétrica e térmica, maleabilidade e

ductilidade.

•A 1atm e 25oC, todos os metais são sólidos, exceto o

mercúrio.

NÃO-METAIS

•São maus condutores, quase não apresentam brilho, não

são maleáveis nem dúcteis e tendem a formar íons

negativos.

•Exceções: iodo sólido.

•Aplicações:Flúor(creme dental),

Nitrogênio(resfriamento)

GASES NOBRES

•Não se combinam com outros elementos químicos.

•São raros.

•Aplicações: Neônio (luminosos de rua). Helio (encher balões)

PROPRIEDADES PERIÓDICAS

Muitas propriedades dos elementos químicos variam

periodicamente ao longo da Tabela periódica.

As propriedades periódicas podem ser:

raio atômico,

volume atômico,

densidade absoluta,

eletronegatividade,

eletropositividade,

eletroafinidade.

Raio Atômico

O raio atômico dos elementos é uma propriedade periódicaporque seus valores só variam periodicamente, ou seja,aumentam e diminuem seguidamente, com o aumento donúmero atômico.

Em uma família, da tabela periódica, o raio atômicoaumenta de cima para baixo e no período aumenta da direitapara esquerda.

Para esta regra não é admitido os gases nobres, já quepossuem o maior raio atômico em cada período.

O raio atômico (r) é a metade da distância internuclearmínima (d) que dois átomos desse elemento podemapresentar, , ou seja, representa a distância entre o centro donúcleo de um átomo e a camada mais externa da eletrosfera.

Volume Atômico

Volume ocupado por uma quantidade fixa de determinadonúmero de átomos de um elemento químico.

A quantidade que se estabeleceu para calcular o volume atômicoé o valor da constante de Avogadro, que é igual a 6,02 . 1023

átomos, o que corresponde a 1 mol do elemento.

Assim, podemos dizer que o volume atômico é o volume que 1mol de átomos (ou 6,02 . 1023 átomos) de um elemento ocupa.

Essa grandeza pode ser calculada se soubermos a densidade doelemento no estado sólido e a massa de 1 mol de átomos desseelemento.

Por exemplo, considere que a densidade do sódio (Na) é igual a 0,97

g/cm3 e que 6,02 . 1023 átomos de sódio têm a massa igual a 23,0 g.

Podemos, então, a partir da fórmula da densidade, chegar ao volume

atômico do sódio.

Densidade Absoluta

A densidade pode mudar de acordo com a pressão, com atemperatura e, consequentemente, com o estado deagregação no qual o elemento se encontra.

Assim, costuma-se indicar a densidade dos elementos nosestados sólidos e líquidos ao nível do mar, isto é, a 25ºC e a1 atm.

A densidade aumenta das extremidades para o centro daTabela

Eletroafinidade

Eletroafinidade ou afinidade eletrônica corresponde à energia

liberada quando um elétron é adicionado a um átomo neutro no

estado gasoso.

Por exemplo, o flúor tem essa capacidade de atrair elétrons e

“capturá-los” originando um íon de carga negativa.

Quando isso ocorre, é liberada uma quantidade de energia

específica para cada elemento. No caso do flúor, essa energia é

de 328 kJ.

Desse modo, essa energia liberada é definida como

Eletroafinidade por que mede o grau de afinidade ou a potência

da atração do átomo pelo elétron adicionado.

Eletronegatividade e Eletropositividade

A eletronegatividade e a eletropositividade são

duas propriedades periódicas que indicam a tendência de

um átomo, numa ligação química, em atrair elétrons

compartilhados.

Ou ainda, podem representar a força com que o núcleo atrai a

eletrosfera.

Eletronegatividade é a tendência de um átomo em atrair

elétrons compartilhados numa ligação química; de modo

contrário, a eletropositividade indica a tendência do átomo

em liberar esses elétrons quando ligado a outro.

1) Raio atômico: Quanto menor o raio atômico, maior a forçacom que o núcleo atrai a eletrosfera. Assim, maior aeletronegatividade e menor a eletropositividade do átomo;

2) Afinidade eletrônica: Como a afinidade eletrônica mede atendência de um átomo em receber um elétron na suaeletrosfera, quanto maior for essa propriedade maior será aeletronegatividade. Ao contrário da eletropositividade, quese torna menor.

3) Potencial de ionização: Como a energia de ionização indicaa tendência do átomo em se tornar íon positivo com valência+1 (ou seja, perder um elétron), quanto maior o seu valormenor a eletronegatividade e maior a eletropositividade doátomo.

PROPRIEDADES APERIÓDICAS

Os valores desta propriedade variam à medida que o

número atômico aumenta, mas não obedecem à posição

na Tabela, ou seja, não se repetem em períodos

regulares.

Exemplos de propriedades aperiódicas:

calor específico,

índice de refração,

dureza e massa atômica.

Massa atômica

A massa atômica é a unidade de peso de átomos feita

por comparação com uma grandeza padrão (1/12 da

massa de um átomo isótopo do carbono-12).

Esta propriedade sempre aumenta de acordo com o

aumento do número atômico, sem fazer referência à

localização do elemento na tabela periódica.

Calor específico

O calor específico é a quantidade de calor que um grama deuma substância precisa absorver para aumentar suatemperatura em 1 °C, sem que haja alteração no seu estadofísico.

O calor específico de um elemento no estado sólido semprediminui com o aumento do número atômico.

Dureza

A dureza é uma propriedade mecânica característica de

materiais sólidos que representa a resistência destes

materiais ao risco ou à penetração quando pressionados.

Esta propriedade muito depende do estado em que se

encontra o material, bem como das forças de ligação entre

os seus átomos, moléculas ou íons.

Quanto maior é o número atômico, maior também é a

dureza do elemento químico.

Índice de refração

O índice de refração é uma propriedade física descrita

como sendo a razão entre a velocidade da luz em dois

meios diferentes (no ar e num corpo transparente mais

denso).

Tal propriedade também aumenta com o aumento do

número atômico.

DÚVIDAS ????