Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Química
Ensino Médio, 1ª Série
Organização da tabela periódica:
Famílias ou grupos
Química, 1ª Série
Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos
Pense um pouco...
Um pequeno abalo sísmico
bagunçou todos os botões do
armarinho do seu tio. Você ficou
encarregado de reorganizá-los
sem ter visto a organização
anterior e sem a supervisão de
seu tio. O que fazer?
Imagine a mesma situação numa
loja de parafusos.
Agora imagine, se você recebe a
missão de classificar as rosas de
um roseiral enorme.
Imagens: (a) botões / OhWeh / Creative Commons Attribution-Share
Alike 2.5 Generic
(b) Parafusos / Brianiac / Domínio Público
(c) Rosas/ Aruna / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported
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Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos
O que você pensou???
Certamente pensou em
alguns critérios para a
classificação como: tamanho,
modelo, cor, material, marca
para os botões e parafusos.
No caso das rosas deve ter
pensado em cor, cheiro,
modelo da pétala, etc.
Problema como este cultivou a
curiosidade de muitos cientistas, a
fim de classificar os elementos
químicos.
Que critérios adotar para a
classificação desses elementos?
Foram várias tentativas até se
chegar a uma ideia que é aceita a
alguns séculos.
Algumas tentativas de classificar os
elementos químicos
• 1829 - Tríades de Dobereiner
• 1862 - Parafuso Telúrico de De
Chancourtois
• 1864 - Lei das Oitavas de Newlands
Imagens: (a) Carl August Schwerdgeburth, 1785-1878, e Fritz Ries, 1826-1857 / PD-US
Domínio Público (b) Meithal / PD-US Domínio Público (c) DALIBRI / Comínio Público
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Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos
Química, 1ª Série
Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos
1829 - Tríades Döbereiner
• A primeira tentativa de classificação deve-se ao alemão
Johann Wolfgang Döbereiner, em 1829. Döbereiner
observou que em grupos de três elementos com
propriedades químicas muito semelhantes, o peso atômico
do elementos médio era aproximadamente igual à média
aritmética dos pesos atômicos dos elementos externos (1).
Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de
ilustração de Autor Desconhecido.
Essa
classificação
foi
abandonada
quando
se
constatou a formação de grupos
de quatro elementos com
características
semelhantes,
como por exemplo, flúor, cloro,
bromo e iodo.
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Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos
1862 - Parafuso Telúrico de De Chancourtois
O geólogo francês A. E. Beguyer de Chancourtois tentou uma classificação dos
elementos mais elaborada, baseada no peso atômico do oxigênio, já estabelecido na
época como 16. Para tanto, tomou um cilindro, dividindo-o em 16 segmentos iguais.
Traçou uma hélice na superfície do cilindro, de modo que formasse um ângulo de 45°
com o seu eixo. Sobre ela dispôs os elementos em ordem crescente de pesos
atômicos, que foram tomados como ordenadas sobre várias geratrizes. A hélice
atravessava as geratrizes a distâncias cujos valores eram múltiplos de 16 e os
elementos onde os pesos atômicos diferiam em 16 unidades, caíam na mesma
geratriz. O grupo de elementos de cada geratriz possuía propriedades químicas
semelhantes (2).
O trabalho de Chancourtois permaneceu ignorado, pelas
arbitrariedades e a não inclusão de diversos elementos e acabou
sendo superado pelos que se seguiram.
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Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos
1864 - Lei das Oitavas de Newlands
Imagem: Dynisa / Creative
Commons Attribution-Share
Alike 3.0 Unported
Newlands ordenou os elementos em colunas e em ordem
crescente de pesos atômicos. Formada a primeira coluna com
sete elementos, o oitavo apresentava propriedades físicas e
químicas semelhantes ao primeiro. Por isso, começava-se
uma nova coluna. Como a cada oito elementos repetiam-se as
semelhanças físicas e químicas, Newlands iniciava colunas a
cada oito elementos (3).
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Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos
Mendeleev e Meyer
Foi um químico russo muito famoso.
É considerado pela comunidade
científica um dos maiores gênios da
química. Mendeleev nasceu em
Tobolsk, na Sibéria, em 1834.
Doutorou-se na Universidade de São
Petersburgo, onde começou a
lecionar em 1866 (4).
Químico e médico alemão, nasceu a 19
de agosto de 1830, em Varel, na
Alemanha, e faleceu a 12 de abril de
1895, em Tubinga.Estudou em Zurique,
na Suíça, e em várias universidades
alemãs. Foi professor de química na
Karlsruhe Polytechnic e na Universidade
de Tubinga, onde lecionou até ao final da
sua vida (5).
Imagem: Lothar Meyer /
Kelson / Domínio Público
Lothar Meyer
Imagem: Dimitri
Mendeleev / Sergey
Levicky / Domínio Público
Dimitri Mendeleev
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A Classificação de Mendeleev e a de Lothar Meyer
A base das modernas classificações periódicas surgiu em 1869, com dois trabalhos
independentes, mas bastante semelhantes, desenvolvidos pelo russo Dimitri Ivanovich
Mendeleev e pelo alemão Lothar Meyer.
Ambos dispuseram os elementos em colunas (verticais), em ordem crescente de pesos
atômicos, de modo que os elementos situados em uma mesma horizontal
apresentassem propriedades semelhantes. Quando necessário, deixaram espaços
vazios, de tal forma que as linhas só contivessem elementos de propriedades químicas
semelhantes.
Embora o critério de construção das duas tabelas fosse o mesmo (ordem crescente
dos pesos atômicos), Meyer baseou-se principalmente nas propriedades físicas dos
elementos, e Mendeleev, nas propriedades químicas (6).
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Em que pese o mérito de Lothar Meyer, o trabalho desenvolvido por Mendeleev
acabou impressionando muito mais não só pela divulgação anterior, mas
principalmente pela segurança e coragem do genial cientista russo. Além disso,
Mendeleev consegui prever o surgimento de novos elementos.
Imagem: Tabela Periodica de Mendeleev (1871) / Den fjättrade ankan / Domínio Público
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1913 - Henry Moseley
Imagem: 霧木諒二 / Domínio Público
Moseley usou de número
atômico de cada átomo.
Quando os átomos foram
ordenados
por
ordem
crescente do seu número
atômico, os problemas
existentes na tabela de
Mendeleiev desapareceram.
Lei Periódica
"As propriedades físicas e
químicas dos elementos são
funções periódicas de seus
números atômicos". Na tabela, os
elementos
estão
arranjados
horizontalmente,
em
sequência
numérica, de acordo com seus números
atômicos, resultando o aparecimento
de sete linhas horizontais (ou períodos)
(7).
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Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos
Elementos Químicos
Os elementos químicos são representados por letras maiúsculas
se tiver a segunda será minúscula. Uns tem seus nomes de
origem latina outros em homenagens a grandes cientistas
Português
Latim
Chumbo
Plumbum
Potássio
Kalium
Nome
Homenagem
Símbolo
Pb
K
Símbolo
Cúrio
Marie Curie
Cm
Seabórgio
Glenn Seaborg
Sg
Mendelévio
Dimitri Mendeleev
Md
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Glenn Seaborg
Atomic Energy Commission (1946 01/19/1975) / Domínio Público
• A última maior troca na tabela periódica, resultou do trabalho de
Glenn Seaborg na década de 50.
• A partir da descoberta do plutónio em 1940, Seaborg descobriu todos
os elementos transurânicos (do número atómico 94 até ao 102).
• Reconfigurou a tabela periódica colocando a série dos actinídeos
abaixo da série dos lantanídeos (8).
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Períodos ou Séries
*Lantanídeos
**Actinídeos
Imagem: Armtuk / GNU Free Documentation License.
Períodos
São as filas horizontais da tabela periódica.
São em número de 7 e indicam o número de níveis ou
camadas preenchidas com elétrons.
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Famílias ou Grupos
São as colunas verticais da Tabela Periódica.
Em um Grupo ou Família encontram-se elementos com propriedades
químicas semelhantes. Para os Elementos Representativos, o nº do
Grupo representa o nº de elétrons da última camada (camada de
valência).
1
18
Grupos
2
13 14 15 16 17
4
*Lantanídeos
**Actinídeos
5
6
7
8
9
10 11 12
Imagem: Armtuk /
GNU Free Documentation License.
3
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Famílias ou grupos
18
1
2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
GASES NOBRES
HALOGÊNIOS
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS
CALCOGÊNIOS
GRUPO DO NITROGÊNIO
TRANSIÇÃO
GRUPO DO CARBONO
DE
GRUPO DO BORO
Alcalinos - TERROSOS Metais
Metais Alcalinos
ELEMENTOS
13 14 15 16 17
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Metais
- Eletropositivos
- Sólidos; exceto o Hg (25°C, 1atm);
- Brilho característico;
- Dúcteis (fios);
- Maleáveis (lâminas);
- São bons condutores de calor e eletricidade.
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Ametais
-Eletronegativos;
-Quebradiços;
-Opacos;
-Formam Compostos Covalentes (moleculares);
- São Péssimos Condutores de Calor e Eletricidade (exceção
para o Carbono).
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Eletronegatividade
É a capacidade que um átomo tem de atrair elétrons (ametais).
Varia da esquerda para a direita e de baixo para cima, esta propriedade
nos gases nobres é tão baixa que é desconsiderada.
H
B C N O F
Cl
Br
I
Fr
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Eletropositividade ou Caráter Metálico
É a capacidade que um átomo tem de perder elétrons (metais).
Varia da direita para a esquerda e de cima para baixo e também é
desconsiderada nos gases nobres.
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
F
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Potencial de Ionização
É a energia necessária para arrancar um elétron de um átomo, no
estado gasoso, transformando-o em um íon gasoso. Varia como a
eletronegatividade e inclui os gases nobres. A segunda ionização
requer maior energia que a primeira e, assim, sucessivamente (9).
H
Fr
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
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Raio Atômico
É a distância que vai do núcleo do átomo até o seu elétron mais
externo. Inclui os gases nobres.
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
He
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Eletroafinidade
É a energia liberada quando um átomo recebe um elétron
(Afinidade Eletrônica). Varia como o Potencial de Ionização. Não
inclui os Gases Nobres.
H
Fr
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Densidade
É a razão entre a massa e o volume do elemento. Varia das
extremidades para o centro e de cima para baixo.
Os Ir
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Resumo das propriedades
Eletronegatividade; Potencial de ionização;
Eletroafinidade.
Eletropositividade; Raio atômico
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
He
B C N O F Ne
Cl Ar
Br Kr
I Xe
Rn
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Organização da tabela periódica: Famílias ou grupos
*Lantanídeos
**Actinídeos
Imagem: Armtuk / GNU Free Documentation License.
Período
Grupo
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Imagem: SEE-PE.
Encontre uma relação entre a posição de um elemento na
classificação periódica e a configuração eletrônica do seu
elétron mais energético.
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Agora é sua vez - 1
• Julgue os itens a seguir (PUC-SP adaptado):
• I- Em um mesmo período, os elementos
apresentam o mesmo número de níveis;
• II- Os elementos da coluna 2 apresentam, na
última camada, a configuração ns2;
• III- Quando o subnível mais energético é tipo s
ou p, o elemento é de transição;
• IV- Em um mesmo grupo, os elementos
apresentam o mesmo número de camadas.
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Agora é sua vez - 2
Considere um elemento R, cujo subnível mais
energético é o 4p3 . Qual o período e família da
tabela periódica esse elemento está localizado?
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Agora é sua vez - 3
Considere que um anel, um pneu e uma roda
gigante representem átomos que ocupam um
mesmo período da tabela periódica. Qual a
ordem crescente de seus números atômicos?
• Quanto maior o número atômico menor será o raio
atômico. Portanto...
roda gigante < pneu < anel
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Agora é sua vez – 4 (UFMG adaptado)
Sejam dados 5 elementos A, B, C, D e E de
números atômicos consecutivos, localizados em
um mesmo período da tabela periódica. Qual
deles apresenta a maior energia de ionização?
• A energia de ativação aumenta com o aumento do
número atômico. Portanto...
E
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Agora é sua vez - 5
• Julgue os itens a seguir:
• I- Nos metais alcalinos, o raio atômico
aumenta com o aumento do número atômico;
• II- A afinidade eletrônica do 35Br é maior do
que o 56Ba e menor do que o 9F.
• III- Os elementos da família 2 possuem menor
energia de ionização do que os da família 17.
Tabela de Imagens
Slide
Autoria / Licença
Link da Fonte
2a Botões / OhWeh / Creative Commons
Attribution-Share Alike 2.5 Generic
2b Parafusos / Brianiac / Domínio Público
15/03/2012
2c
15/03/2012
4a
4b
4c
5
7
8a
8b
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kn%C3
%B6pfe_2010-01-18-001.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Screws.
jpg
Rosas / Aruna / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RoseGa
Share Alike 3.0 Unported
rden.JPG
Carl August Schwerdgeburth, 1785-1878, e Fritz http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Johann
Ries, 1826-1857 / PD-US Domínio Público
_Wolfgang_D%C3%B6bereiner.jpg
Meithal / PD-US Domínio Público
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alexan
dre-Emile_B%C3%A9guyer_de_Chancourtois.jpg
DALIBRI / Comínio Público
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:John_A
lexander_Reina_Newlands.jpg
SEE-PE, redesenhado a partir de ilustração de
Acervo SEE-PE.
Autor Desconhecido.
Dynisa / Creative Commons Attribution-Share
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Newlan
Alike 3.0 Unported
d%27s_Octaves.jpg
Dimitri Mendeleev / Sergey Levicky / Domínio http://commons.wikimedia.org/wiki/File:1861._
Público
%D0%9F%D0%BE%D1%80%D1%82%D1%80%D0
%B5%D1%82_%D0%94.%D0%98._%D0%9C%D0
%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B
5%D0%B5%D0%B2%D0%B0.jpg
Lothar Meyer / Kelson / Domínio Público
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lothar
_meyer.jpg
Data do
Acesso
15/03/2012
15/03/2012
15/03/2012
15/03/2012
29/03/2012
15/03/2012
15/03/2012
15/03/2012
Tabela de Imagens
Slide
Autoria / Licença
10 Tabela Periodica de Mendeleev (1871) / Den
fjättrade ankan / Domínio Público
11 霧木諒二 / Domínio Público
Link da Fonte
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mende
lejevs_periodiska_system_1871.png
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Henry_Mosele
y.jpg
13 Atomic Energy Commission (1946 - 01/19/1975) http://en.wikipedia.org/wiki/File:Glenn_Seaborg
/ Domínio Público
_1964.png
14, 15 Armtuk / GNU Free Documentation License.
http://commons.wikimedia.org/wiki/Periodic_Ta
e 27
ble_of_Elements
28 SEE-PE.
Acervo SEE-PE.
Data do
Acesso
15/03/2012
15/03/2012
15/03/2012
29/03/2012
29/03/2012