07/03/2012
Tabela Periódica e Propriedades
Periódicas
Prof. Msc. Frederico Costa e Silva
Química Aplicada a Engenharias
MAF 2130
Estrutura Atômica
• Estrutura do Átomo
• Configurações Eletrônicas
• Tabela Periódica dos Elementos
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Estrutura do Átomo
• O Átomo é composto por partículas subatômicas:
Carga Elétrica
Massa (kg)
Elétron
-1
9,11 x 10-31
Próton
+1
1,67 x 10-27
Neutron
0
1,67 x 10-27
• Onde os Prótons e os Neutrons ocupam o núcleo e
os Elétrons orbitam em torno do Núcleo.
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Estrutura do Átomo
• Número Atômico (Z) – expressa o número de
prótons presentes no núcleo de um átomo.
• Massa Atômica (A) – expressa o número de
partículas subatômicas presentes no núcleo, logo é
dada pela soma entre o número de prótons (Z) e o
número de neutrons (N):
A=Z+N
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Estrutura do Átomo
• Modelo Atômico de Bohr:
– Núcleo = prótons + neutrons
– Órbitas = trajetória dos elétrons
– Energia Quantizada
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Configuração Eletrônica
• Configuração Eletrônica – Expressa a maneira como
os elétrons são distribuídos na estrutura eletrônica.
• Números Quânticos – São parâmetros usados para
caracterizar um elétron num átomo.
–
–
–
–
Número quântico principal (n)
Número quântico secundário (l)
Número quântico terciário (ml)
Número quântico de spin (ms)
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Configuração Eletrônica
• Número quântico principal (n) – Expressa a camada
onde o elétron se encontra. Assume apenas valores
inteiros e positivos a partir de 1:
n = 1, 2, 3, 4 ,5, 6 …
• Número quântico secundário (l) – Expressa a
subcamada, ou orbital, em que o elétron se
encontra:
l = 0, 1, 2, 3
s, p, d, f
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Configuração Eletrônica
• Número quântico terciário (ml) – Expressa o estado
energético, ou órbitas, em que o elétron se encontra
dentro do orbital. Assume valores que vão de -l a +l:
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Configuração Eletrônica
• Número quântico de spin (ms) – Representa o
momento de rotação do elétron, e pode assumir
apenas valores de -1/2 ou +1/2.
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Configuração Eletrônica
Para realizar bem uma distribuição eletrônica é
necessário considerar:
• Princípio de Exclusão de Pauli – “…cada estado
energético de um orbital será ocupado por dois
elétrons com valores opostos de spin…”
• Diagrama de Pauli – auxilia na distribuição eletrônica
de maneira a garantir que o átomo assuma a menor
energia possível.
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Configuração Eletrônica
• Ordem de Ocupação do Diagrama de Pauli
– Como seria a distribuição eletrônica de um átomo com
Z = 22?
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Configuração Eletrônica
– Considerando a distribuição eletrônica já realizada para
um elemento com Z = 22, determine quais são os
números quânticos que representam o último elétron
deste elemento.
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Tabela Periódica
• É uma ferramenta muito utilizada em Química.
• Organiza todos os elementos químicos conhecidos
pelo homem.
• Atualmente, discrimina os elementos de acordo com
seus números atômicos.
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Tabela Periódica
Período
G
r
u
p
o
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Tabela Periódica
• Natureza dos elementos – Os elementos da tabela
periódica são classificados em:
– Metais – São dúcteis, maleáveis, bons condutores de
eletricidade e de calor.
– Não-metais – Não dúcteis, não maleáveis, maus
condutores de eletricidade e de calor (abrange os
elementos gasosos)
– Semi-metais – Podem apresentar propriedades físicas
semelhantes aos metais, mas suas propriedades químicas
são semelhantes às dos não-metais. (B, C, Si, Ge, As, Se, Te)
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Tabela Periódica
• Nomes dos Grupos – Os grupos da T.P. são comumente
referenciados da seguinte maneira:
–
–
–
–
–
Grupo 1 – Metais Alcalinos
Grupo 2 – Metais Alcalinos Terrosos
Grupos 3 ao 12 – Metais de Transição
Grupo 17 – Halogênios
Grupo 18 – Gases Nobres
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Tabela Periódica
• Divisão em blocos – A tabela periódica é dividida nos
seguintes blocos:
–
–
–
–
Bloco s – Grupos 1 e 2, todos os períodos
Bloco p – Grupos do 13 ao 18, todos os períodos
Bloco d – Grupos do 3 ao 12, todos os períodos
Bloco f – Parte inferior da tabela periódica
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Tabela Periódica
• Propriedades Periódicas – Um resultado agradável do
tipo de organização da Tabela Periódica (T.P.) são algumas
propriedades dos elementos que seguem uma tendência
ao longo da T.P.. Estas propriedades são:
– Raio Atômico
– Energia de Ionização
– Afinidade Eletrônica
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Tabela Periódica
• Raio Atômico – Sabemos que um átomo de um elemento
não possui fronteiras definidas, porém ao considerar este
átomo interagindo com outro átomo pode- se imaginar o
seguinte:
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Tabela Periódica
• Raio Atômico – Verificando os valores de raios atômicos
dos blocos s e p da T.P. tem-se:
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Tabela Periódica
• Neste momento é útil relembrar:
– Regra do octeto – Prediz que os átomos tendem a
receber, a ceder ou a compartilhar elétrons até que
tenham na camada mais externa oito elétrons.
– OBS: A camada ocupada por elétrons mais externa de
um átomo sempre é chamada de Camada de Valência.
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Tabela Periódica
• Primeira Energia de Ionização – Esta é a energia
necessária para se retirar um elétron da estrutura
atômica de um átomo qualquer:
X(g) X+(g) + 1e-
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Tabela Periódica
• Primeira Energia de Ionização – Na T.P. a variação entre
estes valores são:
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Tabela Periódica
• Afinidade Eletrônica – Quando um elétron é adicionado
à estrutura eletrônica de um átomo, o mesmo liberará
certa quantidade de energia; esta energia indicará a
afinidade eletrônica do átomo em questão.
X(g) + 1e- X-(g)
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Tabela Periódica
• Afinidade Eletrônica – Os valores das energias liberadas
são :
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Tabela Periódica
• Propriedades Periódicas – Um resultado agradável do
tipo de organização da Tabela Periódica (T.P.) são algumas
propriedades dos elementos que seguem uma tendência
ao longo da T.P.. Estas propriedades são:
– Raio Atômico
– Energia de Ionização
– Afinidade Eletrônica
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Configuração Eletrônica
• Regra do octeto – Prediz que os átomos tendem a
receber, a ceder ou a compartilhar elétrons até que
tenham na camada mais externa oito elétrons.
• OBS: A camada ocupada por elétrons mais externa
de um átomo sempre é chamada de Camada de
Valência.
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