17-02-2014 21/11/2013 Sumário Das Estrelas ao átomo – Unidade temática 1 Tabela Periódica – Organização dos Elementos Químicos? Conclusão da lição anterior (APSA). • Breve história da Tabela Periódica. • Posição dos elementos na Tabela Periódica: O grupo e o período. • A configuração eletrónica e a posição dos elementos na Tabela Periódica. APSA 9 – Tabela Periódica. 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Breve história da Tabela Periódica Lavoisier... 1ª tentativa Antoine-Laurent Lavoisier, em 1789, foi o primeiro a tentar fazê-lo, publicando o Tratado Elementar da Química. Ordenou e sistematizou um conjunto de 1743 - 1794 observações e hipóteses que deu origem à química científica. Construiu uma tabela com 32 substâncias, que apelidou de elementares de acordo com as analogias verificadas no seu comportamento químico. 1 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Breve história da Tabela Periódica Dobereiner... Lei das Tríades Em 1829, Johann W. Dobereiner tentou agrupar os elementos em três, ou seja, em tríades. Essas tríades estavam separadas pelas massas atómicas, mas com propriedades químicas muito semelhantes. 1780 - 1849 A massa atómica do elemento central da tríade era supostamente a média aritmética das massas atómicas do primeiro e terceiro elemento. Para os conhecimentos da época, a classificação era interessante, mas, lamentavelmente, muitos dos metais não podiam ser agrupados em tríades. 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Breve história da Tabela Periódica Chancourtois... Parafuso telúrico Em 1860, A. Béguyer de Chancourtois colocou os elementos químicos por ordem crescente das suas massas atómicas, numa linha espiralada de 45° traçada sobre a superfície lateral de um cilindro. Verificou que os elementos químicos com propriedades semelhantes se situavam sobre a mesma geratriz do cilindro. O seu trabalho apresentava, no entanto, algumas limitações: misturava corpos simples e corpos compostos; a representação gráfica era muito complicada e só era válido para elementos com número atómico inferior a 40. 2 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Breve história da Tabela Periódica Newlands... Lei das Oitavas Em 1864, John Newlands agrupou os elementos em sete grupos de sete elementos, por ordem crescente das suas massas atómicas. Embora muito ridicularizada na época, esta classificação teve mérito, pois esboçou o conceito de periodicidade - Lei das oitavas, por comparação com 1837 – 1898 as notas musicais. Limitações: em algumas colunas, onde se encontram elementos com propriedades semelhantes, há elementos que estão deslocados; o telúrio (Te) foi colocado antes do iodo, mas a sua massa atómica relativa é maior. 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Breve história da Tabela Periódica Meyer... Curvas de Meyer Julius Lothar Meyer construiu uma tabela tomando como base o volume atómico dos elementos. Mostrou a relação entre os volumes atómicos e as massas atómicas relativas - curvas de Meyer. 1830 - 1895 Não fez distinção entre elementos e corpo simples, pelo que não corrigiu as massas atómicas relativas nem previu as propriedades dos elementos que ocupariam os lugares vazios. 3 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Breve história da Tabela Periódica Dmitri Mendeleyev... Tabela Periódica Colocou os elementos por ordem crescente das suas massas atómicas, distribuindo-as em 8 colunas verticais e 12 linhas horizontais às quais deu o nome de grupos. Enunciou a Lei Periódica, que verificava que as propriedades variam periodicamente à medida que 1834 - 1907 aumentava a sua massa atómica. Admitiu que as massas atómicas de alguns elementos estavam erradas. Inverteu as suas posições, como por exemplo no caso do telúrio e do iodo. Deixou lugares vagos para os elementos que ainda estavam por descobrir. 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Breve história da Tabela Periódica Moseley, Henry... Lei Periódica Em 1913, o cientista britânico Henry Moseley descobriu que o número de protões no núcleo de um determinado átomo não variava. Usou esse conceito para o número atómico de cada átomo. Reordenou os elementos químicos por ordem crescente dos seus números atómicos. 1887-1915 4 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Breve história da Tabela Periódica Seaborg... O último retoque Glenn Seaborg descobriu todos os elementos transuranianos, isto é, elementos desde o número atómico 94 até ao 102, tendo reconfigurado a tabela periódica e colocado a série dos actinídeos abaixo da série dos lantanídeos. 1912 - 1999 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica atual e sua organização 5 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Os grupo e os períodos Na Tabela Periódica, os elementos estão distribuídos por: 18 Grupos ( linhas verticais) 7 Períodos ( linhas horizontais) Período Grupo 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Os metais e os não metais Na Tabela Periódica existe uma linha em escada. Período Grupo 6 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Os metais e os não metais À esquerda da linha em escada estão os elementos com propriedades Metálicas. À direita da linha em escada estão os elementos com propriedades Não-metálicas. Período Grupo 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Os semi-metais Período À esquerda da linha em escada estão os elementos com propriedades Metálicas. À direita da linha em escada estão os elementos com propriedades Não-metálicas. Sobre a linha em escada estão os elementos com propriedades Semi-metálicas. Grupo 7 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica atual e sua organização 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica atual e sua organização 8 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica atual e sua organização 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica atual e sua organização Bloco s 9 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica atual e sua organização Bloco p 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica atual e sua organização Bloco d 10 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica atual e sua organização Bloco f 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Os elementos de um mesmo grupo apresentam propriedades semelhantes. Diz-se que pertencem à mesma família. Período Grupo 11 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Metais Alcalinos (excepto o H) Período Grupo 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Metais AlcalinoTerrosos Período Grupo 12 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Família do Boro Período Grupo 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Família do Carbono Período Grupo 13 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Família do Azoto Período Grupo 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Família do Oxigénio Período Grupo 14 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Família dos Halogéneos Período Grupo 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Família dos Gases Inertes, Nobres ou Raros Período Grupo 15 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Período Grupo 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Tabela Periódica – Grupos específicos Período Grupo 16 17-02-2014 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Como localizar um elemento na TP Como determinar o grupo Para determinar o grupo dum elemento representativo temos de ter em conta duas situações: Se o elemento tiver um ou dois eletrões no nível mais periférico – o grupo é dado pelo nº de eletrões de valência. Exemplo: 1 eletrão de valência, grupo 1; 2 eletrões de valência, grupo 2. Se o elemento tiver três ou mais eletrões no nível mais periférico – o grupo é dado pelo nº de eletrões de valência + 10. Exemplo: 3 eletrões de valência (3 + 10) grupo 13; 4 eletrões de valência (4 + 10) grupo 14, ... , em que o 10 representa o número de grupos intermédios correspondentes aos elementos de transição (exceto o hélio com dois eletrões.) 21/11/2013 TP – Organização dos elementos químicos Como localizar um elemento na TP Como determinar o período Para determinar o período a que o elemento pertence, basta ver o valor do número quântico principal do nível mais periférico. Exemplos de Configurações eletrónicas de elementos representativos 17 17-02-2014 30/11/2011 Arquitetura do Universo Tabela Periódica – Grupos específicos 21/11/2013 TPC • APSA 9 – Tabela Periódica (exercícios que ficarem por fazer). 18