Profº Nilsonmar
BEM-VINDOS AO REINO PERIÓDICO.
Esta é uma terra de fantasia,mas está mais
próxima da realidade do que parece.Este é o reino
dos elementos químicos,as substâncias a partir das
quais tudo é tangível e feito.Não é um país muito
grande pois consiste de um pouco mais de centenas
de regiões,mas ainda assim é responsável por tudo
que constitui nosso mundo.
ATKINS,P.W.1996
Sempre foi preocupação dos cientistas
organizar os resultados obtidos
experimentalmente de tal maneira que
semelhanças, diferenças e tendências se
tornassem mais evidentes.
Isto facilitaria previsões a partir de
conhecimentos anteriores.
Um dos recursos mais usados em Química
para atingir essa finalidade é a tabela
periódica.
Foi somente em 1869 que surgiu uma
tabela que atendia as necessidades dos
químicos e que se tornou a base da tabela
atual.
Foi proposta por Dmitri Ivanovitch Mendeleev (1834-1907) que
organizada os elementos em linhas verticais, os grupos ou famílias.
O PRINCÍPIO.....
Dos atuais 115 elementos químicos conhecidos,cerca de
60 já haviam sido isolados e estudados em 1869,quando o
químico russo Dmitri Mendeleev se destacou na
organização metódica desses elementos.
MENDELEEV listou os elementos e suas propriedades em cartões
individuais e tentou organizá-los de diferentes formas à procura de
padrões de comportamento.
A solução foi encontrada quando ele dispôs os cartões em ordem
crescente da massa atômica.
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
MASSA ATÔMICA CRESCENTE
Porém,em 1913, Moseley descobriu o número atômico Z e ficou
determinado que os elementos deveriam obedecer a uma ordem
crescente de número atômico e não de massa atômica.
Com a descoberta de MOSELEY a tabela passou a ser organizada com
a disposição dos elementos em ordem crescente de número atômico
e assim foi enunciada a lei periódica dos elementos:
AS PROPRIEDADES DOS ELEMENTOS SÃO FUNÇÕES
PERÍÓDICAS DE SEUS NÚMEROS ATÔMICOS
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
Ordem crescente de Z
O princípio de construção da tabela periódica atual está baseado em
que as semelhanças nas propriedades químicas dos elementos são
justificadas pelas semelhanças de suas eletrosferas.
12
Unidade de massa atômica (u) é a massa de 1/12 do átomo de C (IUPAC)
1A
Número Atômico
1
H
2,1
Li
11
Na
1,0
4
Be
0,9 12
Mg
Rb
0,8 20
Cs
0,8 38
Fr
223,00
1,2
13
Ca
Sr
0,7 56
Ba
1,0 21
3B
4B
5B
6B
7B
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
Sc
1,3
22
44,95
1,0 39
Y
1,2
40
88,90
0,9 57
*
Ra
Ti
1,5
23
47,86
Zr
72
Hf
1,4
41
**
104
226,00
1,6 24
Nb
1,3
73
Ta
1,6 42
105
261,00
Db
1,6
25
Mo
1,5 74
W
1,8
43
262,00
1,5
26
Tc
1,7
75
Re
1,9
44
107
263,00
1,8 27
Ru
1,9
76
Os
2,2 45
108
262,00
1,8
28
Rh
2,2 77
Ir
2,2
46
109
265,00
1,8
29
4A
5A
6A
7A
(14)
(15)
(16)
(17)
B
Pd
2,2
78
Pt
2,2
47
110
266,00
2B
(11)
(12)
26,98
Cu
1,9 30
Ag
2,2
79
Au
1,9 48
111
269,00
Uuu
1,6
31
2,0
6
1,5
14
Cd
2,4 80
Hg
1,7
49
272,00
In
1,9
81
Tl
2,5
7
Si
1,6
32
Ge
50
Sn
1,8 33
82
204,38
Pb
8
P
As
1,8 51
Sb
207,20
Bi
3,5
9
S
2,5
17
2,0 34
Se
Te
2,4
35
208,98
Po
4,0
10
Ne
3,0
18
4,00
Cl
20,17
Br
2,1
53
I
2,8
36
85
208,98
At
Kr
83,79
2,5
54
126,90
2,0
Ar
39,94
79,90
127,60
1,9 84
He
35,45
78,96
1,9 52
F
2
18,99
32,06
121,76
1,8 83
O
15,99
2,1 16
74,92
118,71
1,8
3,0
30,97
72,64
1,7
N
14,00
1,8 15
28,08
114,81
200,59
112
Ga
C
12,01
69,72
112,41
196,96
Uun
Zn
65,40
107,86
195,08
Mt
1B
Al
63,54
106,42
192,21
Hs
Ni
58,69
102,90
190,23
Bh
Co
(10)
58,93
101,07
186,20
Sg
Fe
(9)
55,84
98,90
183,84
106
Mn
8B
(8)
54,93
95,94
180,94
Rf
Cr
51,99
92,90
178,49
0,9 89
V
50,94
91,22
137,32
0,7 88
3A
(13)
10,81
87,62
132,90
87
5
40,07
85,46
55
1,5
24,30
39,09
37
Peso Atômico
9,01
22,98
K
Símbolo Químico
1,00
(2)
6,94
19
8A
(18)
2A
1,00
3
Eletronegatividade
2,1
H
(1)
1
Xe
131,29
2,2
86
209,98
Rn
222,01
Uub
277,00
Lantanídios
57
*
La
1,1
58
139,00
Ce
1,1 59
140,00
Pr
1,1
60
141,00
Nd
1,1
61
144,00
Pm
1,1 62
145,00
Sm
1,2
63
150,00
Eu
1,2
64
152,00
Gd
1,2 65
157,00
Tb
1,2
66
159,00
Dy
1,2
67
163,00
Ho
1,2 68
165,00
Er
1,2 69
167,00
Tm
1,3
70
169,00
Yb
1,3
71
173,00
Lu
1,3
175,00
Actinídios
89
**
Ac
227,00
1,1
90
Th
232,00
1,3 91
Pa
1,5
231,00
92
U
238,00
1,7
93
Np
1,3 94
237,00
Pu
1,3
244,00
95
Am
243,00
1,3
96
Cm
247,00
1,3 97
Bk
247,00
1,3
98
Cf
251,00
1,3
99
Es
252,00
1,3 100
Fm
257,00
1,3 101
Md
258,00
1,3 102
No
259,00
1,3 103
Lr
262,00
Ordem crescente de energia dos subníveis: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
Volume molar dos gases ideais na CNTP = 22,4 L.mol
-1
Constante Universal dos gases ideais = 0,082 atm.L.mol .k
Constante de Faraday = 96.500 C.mol
-1
-1
-1
Equipe de Química - Colégio Santa Marcelina - RIO
Família (ou grupo)
À medida que percorremos um período, as
propriedades físicas variam regularmente,
uniformemente.
1º período (ou série)
2º período (ou série)
3º período (ou série)
4º período (ou série)
5º período (ou série)
6º período (ou série)
7º período (ou série)
Série dos
Lantanídeos
Série dos Actinídeos
Num grupo,(famílias),os elementos apresentam
propriedades químicas semelhantes.
Configuração eletrônica:
Períodos: horizontal indica o nº de níveis eletrônico
Grupos/Famílias:Veltical:1,2,13,14,15,16,17,18 nº de elétrons
no último nível
Hélio só tem 2 elétrons.
Organização da Tabela Periódica
Famílias ou grupos
A tabela atual é constituída por 18 famílias. Cada uma delas agrupa
elementos com propriedades químicas semelhantes, devido ao fato de
apresentarem a mesma configuração eletrônica na camada de valência.
2
1
3 Li 1s 2s
1
Na
1s
2s
2
p
3s
11
2
2
6
Família IA = todos os elementos apresentam
1 elétron na camada de valência.
Existem, atualmente, duas maneiras de identificar as
famílias ou grupos. A mais comum é indicar cada
família por um algarismo romano, seguido de letras A
e B, por exemplo, IA, IIA, VB. Essas letras A e B
indicam a posição do elétron mais energético nos
subníveis.
No final da década passada, a IUPAC propôs outra
maneira: as famílias seriam indicadas por algarismos
arábicos de 1 a 18, eliminando-se as letras A e B.
Os elementos que
constituem essas famílias
são denominados
elementos
representativos, e seus
elétrons mais energéticos
estão situados em
subníveis s ou p.
Nas famílias A, o número
da família indica a
quantidade de elétrons
na camada de valência .
Elas recebem ainda
nomes característicos.
Família
ou
grupo
Nº de
elétrons
na camada
de
valência
Distribuição
eletrônica da
camada de
valência
IA
1
ns¹
Metais alcalinos
IIA
2
ns²
Metais alcalinos
terrosos
IIIA
3
ns² np¹
Família do boro
IVA
4
ns² np²
Família do
carbono
VA
5
ns² np³
Família do
nitrogênio
VIA
6
ns² np4
Calcogênios
VIIA
7
ns² np5
Halogênios
VIIIA
ou
O
8
ns² np6
Gases nobres
Nome
Localização dos elementos nas Famílias B
Os elementos dessas famílias são denominados genericamente
elementos de transição.
Uma parte deles ocupa o bloco central da tabela periódica, de IIIB até
IIB (10 colunas), e apresenta seu elétron mais energético em
subníveis d.
IIIB
d
1
IVB
d
2
VB
d
VIB
3
d
4
VIIB
d
5
VIIIB
d
6
d
7
d
Exemplo: Ferro (Fe) / Z = 26
1s²2s²2p63s²3p64s²3d6
Período: 4º
Família: 8B
8
IB
IIB
9
10
d
d
Localização dos elementos nas Famílias A
A distribuição eletrônica do átomo de um dado elemento
químico permite que determinemos sua localização na tabela.
Exemplo: Sódio(Na)
– Z = 11
1s²2s²2p63s¹
Período: 3º
Família: 1A –
Metais Alcalinos
O esquema abaixo mostra o subnível ocupado pelo elétron mais
energético dos elementos da tabela periódica.
s
p
d
f
METAIS
Apresentam brilho quando polidos;
Sob temperatura ambiente, apresentam-se no
estado sólido, a única exceção é o mercúrio, um
metal líquido;
São bons condutores de calor e eletricidade;
São resistentes maleáveis (lâminas) e dúcteis (fios).
Correspondem a 4,16% da crosta terrestre,sendo
cálcio e magnésio os mais abundantes;
O rádio é raro e muito instável (radioativo);
Por ser muito reativo não se encontra isolado,mas
combinado,principalmente na forma de
silicatos,carbonatos e sulfatos;
Ex: O magnésio é facilmente moldável e
é utilizado na fabricação de ligas
metálicas;
AMETAIS
AM
Existem nos estados sólidos (iodo, enxofre, fósforo,
carbono) e gasoso (nitrogênio, oxigênio, flúor); a exceção
é o bromo, um não-metal líquido;
não apresentam brilho, são exceções o iodo e o
carbono sob a forma de diamante;
não conduzem bem o calor a eletricidade, com
exceção do carbono sob a forma de grafite;
Geralmente possuem mais de 4 elétrons na última
camada eletrônica, o que lhes dá tendência a ganhar
elétrons, transformando-se em íons negativos (ânions)
Formam moléculas monoatômicas.
São inertes, elementos químicos que dificilmente se
combinam com outros elementos, mas podem fazer
ligações apesar da estabilidade (em condições especiais); –
hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio.
Possuem a última camada eletrônica completa, ou seja, 8
elétrons. A única exceção é o hélio, que possui uma única
camada, a camada K, que está completa com 2 elétrons.
Apresenta
propriedades
muito particulares e muito
diferentes em relação aos
outros elementos.
Por exemplo, tem apenas 1
elétron na camada K (sua
única camada) quando todos
os outros elementos têm 2.
RESUMO
Metais
Ametais
Gases nobres e Hidrogênio
H
NOTAS
• 1 - São elementos líquidos: Hg e Br;
• 2 - São Gases: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Cl, N, O, F,
H;
• 3 - Os demais são sólidos;
• 4 - Chamam-se cisurânicos os elementos artificiais de Z
menor que 92 (urânio): Astato (At); Tecnécio (Tc);
Promécio (Pm) e Frâncio (Fr).
• 5 - Chamam-se transurânicos os elementos artificiais de
Z maior que 92: são todos artificiais;
• 6 - Elementos radioativos: Do bismuto (83Bi) em diante,
todos os elementos conhecidos são naturalmente
radioativos.
Propriedades Periódicas
Raio atômico
Eletronegatividade
Potencial de ionização
Eletroafinidade
Eletropositividade
Densidade
Ponto de fusão e Ebulição
Reatividade química
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
Eletronegatividade
É a capacidade que um átomo tem de atrair
elétrons (ametais).
Varia da esquerda para a direita e de baixo
para cima, excluindo-se os gases nobres.
H
Fr
Potencial de Ionização
É a energia necessária para retirar um ou mais elétron
de um átomo, no seu
estado isolado e 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.
H
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Eletroafinidade
É a energia liberada quando um átomo recebe
um ou mais elétron, no seu estado isolado e
gasoso. Varia como o Potencial de Ionização.
Não inclui os gases nobres.
H
Fr
Caráter Metálico
É a capacidade que um átomo tem de perder elétrons
(metais).
Varia da direita para a esquerda e de cima para
baixo excluindo-se os gases nobres.
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
F
Densidade
É a razão entre a massa e o volume do
elemento. Varia das extremidades para o
centro e de cima para baixo.
Os
Ponto de Fusão e Ebulição
1A
2A
C
Reatividade química
Reatividade
Resumo das propriedades
Eletronegatividade; Potencial de ionização;
Eletroafinidade.
Eletropositividade; Raio atômico
APLICAÇÕES DE ALGUNS ELEMENTOS:
Lantânio-Pedra para isqueiro;
Zircônio-revestimento para metais;
Ítrio-filtro para radar,lente para câmera fotográfica ;
Titânio-pino para fratura;
Manganês –trilho,cofre;
Cobalto-lâmina de barbear,imã permanente;
Níquel-moeda;talheres,ouro branco;
Cádmio- parafusos,proteção anti-corrosiva;
Potássio-adubo químico;
Gálio-tela de televisão;
Bromo-gás lacrimogêneo,anti-chamas,papel fotográfico,
filme fotográfico;
Elementos essenciais à vida
Os organismos vivos, como qualquer matéria presente na terra ,são
formados por átomos de ocorrência natural.
Dos 90 elementos naturais,apenas 25 são essenciais nos organismos
vivos e desses 25,somente 4 (H,C,N e O) perfazem 99,3% de
todos os átomos de nosso corpo.
Enxofre
S
hidrogênio
H
Cálcio
Ca
Carbono
C
Cloro
Cl
Cromo
Cr
Flúor
F
Iodo
I
Sódio
Na
Zinco
Zn