tabela-periodica
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1
PERIODICIDADE E PERIODICIDADE E PROPRIEDADES QUÍMICASPROPRIEDADES QUÍMICAS
2
A Estrutura da tabela A Estrutura da tabela periódicaperiódica
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
H
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Ac
La
Y
Sc
Unq
Hf
Zr
Ti
Unp
Ta
Nb
V
Unh
W
Mo
Cr
Uns
Re
Tc
Mn
Os
Ru
Fe
Ir
Rh
Co
Pt
Pd
Ni
Au
Ag
Cu
Hg
Cd
Zn
Tl
In
Ga
Al
B
Pb
Sn
Ge
Si
C
Bi
Sb
As
P
N
Po
Te
Se
S
O
At
I
Br
Cl
F
Rn
Xe
Kr
Ar
Ne
He
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 181 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
11
22
33
44
55
66
77
GRUPOS OU FAMILIASGRUPOS OU FAMILIAS
PERÍODOSPERÍODOS
3
Qual a característica de uma familia?
Observe:
H1 = 1S1
Li3 = 1S2, 2S1
Na11 = 1S2, 2S2 2P6, 3S1
K19 = 1S2, 2S2 2P6, 3S2 3P6, 4S1
4
Família
Elementos químicos que apresentam o mesmo número
de elétrons no subnível mais energético (número
quântico secundário - l)
Na11 = 1S2, 2S2 2P6, 3S1
5
Fr
Cs
Rb
K
Na
Li
H
Ra
Ba
Sr
Ca
Mg
Be
Tl
In
Ga
Al
B
Pb
Sn
Ge
Si
C
Bi
Sb
As
P
N
Po
Te
Se
S
O
At
I
Br
Cl
F
Rn
Xe
Kr
Ar
Ne
He
Y
Sc
Unq
Hf
Zr
Ti
Unp
Ta
Nb
V
Unh
W
Mo
Cr
Uns
Re
Tc
Mn
Os
Ru
Fe
Ir
Rh
Co
Pt
Pd
Ni
Au
Ag
Cu
Hg
Cd
Zn
dd
Ac
La
Th
Ce
Pa
Pr
U
Nd
Np
Pm
Pu
SmLaAc Am
Eu
Cm
Gd
Bk
Tb
Cf
Dy
Es
Ho
Fm
Er
Md
Tm
No
Yb
Lr
Luff
Os blocosOs blocossspp
6
subnivel ou orbital
É a região provavel de encontrar um elétron
s p d
7
Quantas famílias existem?
Metais alcalinos ou s1
Metais alcalinos terrosos ou s2
Calcogênios ou p4
Halogênios ou p5
Gases Nobres ou p6
8
O QUE SÃO PERÍODOS?São as linhas da tabela periódica. Os elementos químicos que fazem parte do mesmo período da Tabela Periódica apresentam elétrons de valência no mesmo nivel de energia (número quantico principal - n)
Observe:
Na11 = 1S2, 2S2 2P6, 3S1
Cl17 = 1S2, 2S2 2P6, 3S2 3p5
9
Nivel de energia
10
Quais as características dos metais e não-metais?
11
O que são elementos representativos?
Todos os pertencentes as famílias s e p
O que são elementos de transição?
Todos os pertencentes as famílias d e f
12
As propriedades As propriedades periódicasperiódicas
Tamanho do átomoTamanho do átomo Energia de ionizaçãoEnergia de ionização EletroafinidadeEletroafinidade EletronegatividadeEletronegatividade
13
Raio atômicoRaio atômico
Como determinar?Como determinar?
14
Tamanho atômico Tamanho atômico
0
50
100
150
200
250
300
350
400
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Raios atômicos (pm)Raios atômicos (pm)
número atômiconúmero atômico
15
Tamaho atômico Tamaho atômico
0.00
2.00
4.00
G1
G3
G5
G7
G9
G11
G13
G15
G17
P6P5
P4P3
P2P1
P6P5P4P3P2P1
Raios atômicos (Raios atômicos (Å))
16
Energia de ionizaçãoEnergia de ionização
É a energia necessária para arrancar 1 É a energia necessária para arrancar 1 elétrons de um átomo.elétrons de um átomo.
17
Energias de ionizacãoEnergias de ionizacão
0
500
1000
1500
2000
2500
10 20 30 40 50 60 70 80 90
kJ/molkJ/mol
número atómiconúmero atómico
18
Energia de ionizaçãoEnergia de ionização
TendênciaTendência
Os máximos ocorrem nos gases nobres e os Os máximos ocorrem nos gases nobres e os mínimos nos metais alcalinos. mínimos nos metais alcalinos.
- - Entende-se o fenômeno devido as Entende-se o fenômeno devido as configurações fechadas dos gases nobres que são configurações fechadas dos gases nobres que são muito estáveis e resistem à ruptura, quer para muito estáveis e resistem à ruptura, quer para formar ligações químicas ou para formar íons. Nos formar ligações químicas ou para formar íons. Nos metais alcalinos há um elétron fora da configuração metais alcalinos há um elétron fora da configuração dos gases nobres que os precedem, e o elétron dos gases nobres que os precedem, e o elétron está muito blindado pelas camadas internas em está muito blindado pelas camadas internas em relação ao núcleo, sendo facil removê-lo.relação ao núcleo, sendo facil removê-lo.
19
Energia de ionizaçãoEnergia de ionização
TendênciaTendência
-- Há um aumento na energia de ionização quando se Há um aumento na energia de ionização quando se percorre pelos elementos do mesmo período. A causa está em percorre pelos elementos do mesmo período. A causa está em que os elétrons com o mesmo número quântico principal tem que os elétrons com o mesmo número quântico principal tem aproximadamente a mesma distância média em relação ao aproximadamente a mesma distância média em relação ao núcleo. Por isso, um elétron efetua apenas uma blindagem núcleo. Por isso, um elétron efetua apenas uma blindagem parcial de outro, em relação a carga nuclear.parcial de outro, em relação a carga nuclear.
- O aumento mencionado anteriormente não é uniforme. Existem - O aumento mencionado anteriormente não é uniforme. Existem duas alterações bem definidas, da configuração sduas alterações bem definidas, da configuração s22 para s para s22pp11 e da e da ss22pp33 para s para s22pp44, explicada pelo fato dos elétrons p serem menos , explicada pelo fato dos elétrons p serem menos penetrantes que os s, ou seja, estão mais blindados, significando penetrantes que os s, ou seja, estão mais blindados, significando que estão mais fracamente ligados ao núcleo, por isso estão mais que estão mais fracamente ligados ao núcleo, por isso estão mais sujeitos a remoção. sujeitos a remoção.
-- Outro fato é que a configuração totalmente semi-Outro fato é que a configuração totalmente semi-preenchida ou preenchida dos orbitais p minimiza a repulsão preenchida ou preenchida dos orbitais p minimiza a repulsão eletrônica, ao passo que se outro elétron entra num dos orbitais eletrônica, ao passo que se outro elétron entra num dos orbitais semi-preenchidos a repulsão aumenta e o elétron não fica preso semi-preenchidos a repulsão aumenta e o elétron não fica preso com tanta força.com tanta força.
-- Existe a anomalia que ocorre no Cr e Cu, onde um elétron Existe a anomalia que ocorre no Cr e Cu, onde um elétron 4s parece ser emprestado para completar a camada d.4s parece ser emprestado para completar a camada d.
20
Energia de ionizacãoEnergia de ionizacão
0.00
1.00
2.00
3.00
G1
G3
G5
G7
G9
G11
G13
G15
G17
P6P5P4P3P2P1
P6P5P4P3P2P1
Valores en MJ/molValores en MJ/mol
21
Primera Energía de ionizacião (MJ/mol)
22
Afinidade eletrônica ou Afinidade eletrônica ou eletroafinidadeeletroafinidade
É a energia liberada quando É a energia liberada quando um átomo ganha 1 elétron. um átomo ganha 1 elétron. Quanto maior a liberação de Quanto maior a liberação de energia maior é a afinidade energia maior é a afinidade entre o átomo e o elétron.entre o átomo e o elétron.
Lembre: os não-metais tem maior Lembre: os não-metais tem maior afinidade eletrônica. (gostam afinidade eletrônica. (gostam mais de elétrons).mais de elétrons).
23
EletroafinidadeEletroafinidade
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
10 20 30 40 50 60 70 80
kJ/molkJ/mol
número atômiconúmero atômico
24
EletroafinidadeEletroafinidade
0
100
200
300
400
G1
G3
G5
G7
G9
G11
G13
G15
G17
P6P5
P4P3
P2P1
P6P5P4P3P2P1
Valores en kJ/molValores en kJ/mol
25
P1
P2
P3
P4
P5
P6
G 1 G 2 G 3 G 4 G 5 G 6 G 7 G 8 G 9 G 10 G 11 G 12 G 13 G 14 G 15 G 16 G 17 G 18
73 0
60 0 27 122 0 141 328 0
53 0 44 134 72 200 349 0
48 0 0 20 50 64 0 24 70 111 118 0 29 120 77 195 325 0
47 0 0 50 100 100 70 110 120 60 126 0 29 121 101 190 295 0
46 0 50 0 60 60 15 110 160 205 222 0 30 110 110 180 270 0
0 50 100 150 200 250 300 350
ELECTROAFINIDADkJ /m o l
26
ELETRONEGATIVIDADEELETRONEGATIVIDADEÉ uma medida empírica da tendência de um átomo É uma medida empírica da tendência de um átomo
numa molécula atrair elétrons. Ela varia com o estado de numa molécula atrair elétrons. Ela varia com o estado de oxidação do átomo.oxidação do átomo.
Segundo Alfred e Rochow, um átomo atrairá um Segundo Alfred e Rochow, um átomo atrairá um elétron na sua camada de valência de acordo com a lei de elétron na sua camada de valência de acordo com a lei de Coulomb:Coulomb:
Onde (ZOnde (Z* * e) é a carga nuclear efetiva que age sobre o elétron de e) é a carga nuclear efetiva que age sobre o elétron de carga e, e r é o raio médio do orbital. carga e, e r é o raio médio do orbital.
2
* ))((
r
eezforça
27
EletronegatividadeEletronegatividade
0.00
2.00
4.00
6.00
G1
G3
G5
G7
G9
G11
G13
G15
G17
P6P5
P4P3
P2P1
P6P5P4P3P2P1
Escala:Escala:Allred-RochowAllred-Rochow
28
P1
P2
P3
P4
P5
P6
G 1 G 2 G 3 G 4 G 5 G 6 G 7 G 8 G 9 G 10 G 11 G 12 G 13 G 14 G 15 G 16 G 17 G 18
2,20 4,99
0,97 1,47 2,01 2,50 3,07 3,50 4,10 4,84
1,01 1,23 1,47 1,74 2,06 2,44 2,83 3,20
0,91 1,04 1,20 1,32 1,45 1,56 1,60 1,64 1,70 1,75 1,75 1,66 1,82 2,02 2,20 2,48 2,74 2,94
0,89 0,99 1,11 1,22 1,23 1,30 1,36 1,42 1,45 1,35 1,42 1,46 1,49 1,72 1,82 2,01 2,21 2,40
0,86 0,97 1,08 1,23 1,33 1,40 1,46 1,52 1,55 1,44 1,42 1,44 1,44 1,55 1,67 1,76 1,90 2,06
0 1 2 3 4 5
ELECTRONEGATIVIDADA llred -R o ch o w
29
Propriedades magnéticas dos átomos e íonsPropriedades magnéticas dos átomos e íons
Qualquer átomo, íon ou molécula que tiver um ou Qualquer átomo, íon ou molécula que tiver um ou mais elétrons desemparelhados é paramagnético, sendo mais elétrons desemparelhados é paramagnético, sendo atraída por um campo magnético.atraída por um campo magnético.
O ferromagnetismo aparece quando atomos ou íons O ferromagnetismo aparece quando atomos ou íons paramagnéticos estão muito próximos, podendo interagir paramagnéticos estão muito próximos, podendo interagir cooperativamente. As substâncias que não tem elétrons cooperativamente. As substâncias que não tem elétrons desemparelhados são diamagnéticas, ou seja, fracamente desemparelhados são diamagnéticas, ou seja, fracamente repelidas por um campo magnético.repelidas por um campo magnético.
A medida magnética, magneton de Bohr (MB) pode A medida magnética, magneton de Bohr (MB) pode ser efetuada através do momento magnético (ser efetuada através do momento magnético (), através da ), através da equação:equação:
S = soma dos spins de todos os elétrons não-emparelhados, ou S = soma dos spins de todos os elétrons não-emparelhados, ou seja, vale n/2. seja, vale n/2.
)1(2 SS
30
Propriedades magnéticas dos átomos e íonsPropriedades magnéticas dos átomos e íons
1)1) Calcule o magneton Bohr (MB) para as substâncias Calcule o magneton Bohr (MB) para as substâncias com com
1 elétron desemparelhado 1 elétron desemparelhado R = 1,73R = 1,73
2 elétrons desemparelhados 2 elétrons desemparelhados R = 2,83R = 2,83
3 elétrons desemparelhados 3 elétrons desemparelhados R = 3,87R = 3,87
4 elétrons desemparelhados 4 elétrons desemparelhados R = 4,90R = 4,90
5 elétrons desemparelhados 5 elétrons desemparelhados R = 5,92R = 5,92
31
1)1) Observe os elementos químicos Na, K, Cl, Br, Ne e Kr.Observe os elementos químicos Na, K, Cl, Br, Ne e Kr.
a)a) Agrupar em famílias e dizer qual deles tem maior raio atômico. Agrupar em famílias e dizer qual deles tem maior raio atômico. Justifique.Justifique.
b)b) Agrupar em períodos e dizer qual deles tem menor raio atômico. Agrupar em períodos e dizer qual deles tem menor raio atômico. Justifique.Justifique.
c)c) Se os metais acima perderem elétrons, qual será a tendência do raio Se os metais acima perderem elétrons, qual será a tendência do raio atômico? E se os não-metais acima ganharem elétrons, qual será a atômico? E se os não-metais acima ganharem elétrons, qual será a tendência do raio atômico?tendência do raio atômico?
d)d) Coloque em ordem crescente de eletronegatividade. Coloque em ordem crescente de eletronegatividade.
e)e) Coloque em ordem crescente de eletropositividade. Coloque em ordem crescente de eletropositividade.
f)f) Coloque em ordem crescente de potencial de ionização. Coloque em ordem crescente de potencial de ionização.
g)g) Coloque em ordem crescente de afinidade Eletrônica.Coloque em ordem crescente de afinidade Eletrônica.
h)h) Quais seriam os íons mais estáveis das espécies acima? Mostre Quais seriam os íons mais estáveis das espécies acima? Mostre através de distribuição eletrônica.através de distribuição eletrônica.
i)i) Qual a diferença entre elétron mais energético e elétron de valência?Qual a diferença entre elétron mais energético e elétron de valência?