Aula 3: Tabela Periódica Alan Garcia C. da Silva Feira de Santana - BA Como organizar 115 elementos diferentes de forma que possamos fazer previsões sobre elementos não descobertos? TABELA PERIÓDICA Mendeleev criou uma carta para cada um dos 63 elementos conhecidos. Cada carta continha o símbolo do elemento, a massa atômica e suas propriedades químicas e físicas. Colocando as cartas em uma mesa, organizou-as em ordem crescente de suas massas atômicas, agrupandoas em elementos de propriedades semelhantes. Formou-se então a tabela periódica. A vantagem da tabela periódica de Mendeleev sobre as outras, é que esta exibia semelhanças numa rede de relações vertical, horizontal e diagonal. TABELA PERIÓDICA Faltaram alguns elementos nesse esquema. Exemplo: em 1871, Mendeleev observou que a posição mais adequada para o As seria abaixo do P, e não do Si, o que deixou um elemento faltando abaixo do Si. Ele previu um número de propriedades para este elemento. Em 1886 o Ge foi descoberto. As propriedades do Ge se equiparam bem à previsão de Mendeleev. A descoberta do número atômico Em 1913, o cientista britânico Henry Moseley descobriu que o número de prótons no núcleo de um determinado átomo era sempre o mesmo. Moseley usou essa idéia para o número atômico de cada átomo. Quando os átomos foram arranjados de acordo com o aumento do número atômico, os problemas existentes na tabela de Mendeleyev desapareceram. Devido ao trabalho de Moseley, a tabela periódica moderna está baseada no número atômico dos elementos. A última maior troca na tabela, resultou do trabalho de Glenn Seaborg, na década de 50. A partir da descoberta do plutônio em 1940, Seaborg descobriu todos os elementos transurânicos (do número atômico 94 até 102). Reconfigurou a tabela periódica colocando a série dos actnídeos abaixo da série dos lantanídeos. Em 1951, Seaborg recebeu o Prêmio Nobel em química, pelo seu trabalho. O elemento 106 tabela periódica é chamado seabórgio (Sg), em sua homenagem. A cada elemento é atribuído um símbolo Consiste de uma ou duas letras derivadas do nome latino ou inglês do elemento. O sistema de numeração dos grupos da tabela periódica, usados atualmente, são recomendados pela União Internacional de química Pura e Aplicada (IUPAC). A numeração é feita em algarismos arábicos de 1 a 18, começando a numeração da esquerda para a direita, sendo o grupo: 1, o do hidrogênio e dos metais alcalinos ; 2, dos metais alcalino-terrosos; 13, dos elementos representativos da família do Boro (B); 14, da família do Carbono (C); 15, da família do Nitrogênio (N). 16, da família dos calcogênios; 17, da família dos halogênios e 18, o dos gases nobres . Os elementos dos grupos A são chamados representativos. Os metais das famílias B são chamados METAIS DE TRANSIÇÃO, sendo: Os Lantanídeos e Actnídeos, os metais de transição interna. Os demais, metais de transição externa. Oficialmente, são conhecidos hoje 115 elementos químicos, dos quais 88 são naturais (encontrados na natureza) e 27 artificiais (produzidos em laboratório); estes últimos podem ser classificados em: cisurânicos — apresentam número atômico inferior a 92, do elemento urânio, e são os seguintes: tecnécio (Tc), astato (At), frâncio (Fr), promécio (Pm); transurânicos — apresentam número atômico superior a 92 e são atualmente em número de 23. DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA E POSIÇÃO NA TABELA PERIÓDICA Ordem crescente de energia nos subníveis 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA SUBNÍVEIS DE ENERGIA Carga nuclear efetiva PROPRIEDADES PERIÓDICAS As propriedades periódicas são aquelas que, à medida que o número atômico aumenta, assumem valores crescentes ou decrescentes em cada período, ou seja, repetem-se periodicamente. Exemplo: o número de elétrons na camada de valência. Outros exemplos: raio atômico, afinidade eletrônica, potencial de ionização, densidade, pontos de fusão e ebulição, eletronegatividade, entre outras. Raio atômico: o tamanho do átomo O tamanho do átomo é uma característica difícil de ser determinada, pois a eletrosfera de um átomo não tem fronteira definida. De maneira geral, para comparar o tamanho dos átomos, devemos levar em conta dois fatores: Raio atômico: o tamanho do átomo Caso os átomos comparados apresentem o mesmo número de níveis (camadas), devemos usar outro critério: Como você explica o decréscimo moderado do raio atômico, observado no quarto, quinto e sexto períodos? Efeito de blindagem Força de atração entre a carga do núcleo e os elétrons das camadas mais externas sofrerem um enfraquecimento devido à presença dos elétrons das camadas mais internas. Tendência dos tamanhos dos íons •Os cátions deixam vago o orbital mais volumoso e são menores do que os átomos que lhes dão origem. •Os ânions adicionam elétrons ao orbital mais volumoso e são maiores do que os átomos que lhe dão origem. cátion < neutro < ânion Tendência dos tamanhos dos íons E para espécies isoeletrônicas, o raio é igual??? 2+ Ca 12 +1 Na 11 10Ne F 9 ENERGIA DE IONIZAÇÃO Ao retirarmos o primeiro elétron de um átomo, ocorre uma diminuição do raio. Por esse motivo, a energia necessária para retirar o segundo elétron é maior. Variações nas energias de ionização sucessivas Há um acentuado aumento na energia de ionização quando um elétron mais interno é removido. ELETROAFINIDADE ELETRONEGATIVIDADE Considerações finais