Química Geral
Professor Celso Rapaci
TOMO VI
TABELA PERIÓDICA
Grupo
1
IA
2
IIA
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
IIIA
14
IVA
15
VA
16
VIA
17
VIIA
18
VIIIA
Período
Hidrogênio
1
Hélio
1
2
H
He
1.0079
2
3
4
5
6
7
* Lantanídios
** Actinídios
4.0026
Lítio
Berílio
Bóro
Carbono
Nitrogênio
Oxigênio
Flúor
3
4
5
6
7
8
9
Neônio
10
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
6.94
9.01218
10.81
12.011
14.0067
15.999
18.998403
20.18
Sódio
Magnésio
Alumínio
Silício
Fósforo
Enxofre
Cloro
Argônio
11
12
13
14
15
16
17
18
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
22.98977
24.305
26.98154
28.086
30.97376
32.07
35.453
39.948
Potássio
Cálcio
Gálio
Germânio
Arsênio
Selênio
Bromo
Criptônio
Escândio
Titânio
Vanádio
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
K
Ca
Sc
Ti
V
Cromo
Cr
Manganês
Mn
Ferro
Fe
Cobalto
Co
Níquel
Ni
Cobre
Cu
Zinco
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
39.0983
40.08
44.95591
47.867
50.9415
51.996
54.93805
55.84
58.9332
58.693
63.55
65.4
69.723
72.6
74.9216
79
79.904
83.8
Rubídio
Estrôncio
Ítrio
Zircônio
Nióbio
Molibdênio
Tecnécio
Rutênio
Ródio
Paládio
Prata
Cádmio
Índio
Estanho
Antimônio
Telúrio
Iodo
Xenônio
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
85.468
87.62
88.9058
91.22
92.9064
95.94
[97.9072]
101.1
102.9055
106.42
107.868
112.41
114.82
118.71
121.76
127.6
126.9045
131.3
Césio
Bário
Tântalo
Tungstênio
Rênio
Ósmio
Irídio
Platina
Ouro
Mercúrio
Tálio
Chumbo
Bismuto
Polônio
Astato
Radônio
56
57-71
*
Háfnio
55
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
Cs
Ba
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
132.9054
137.33
178.5
180.9479
183.84
186.207
190.2
192.22
195.08
196.9666
200.6
204.383
207.2
208.9804
[208.9824]
[209.9871]
[222.0176]
Frâncio
Radio
Rutherfórdio
89-103
**
Dúbnio
Seabórgio
Bóhrio
Hássio
Meitnério
Darmstádio
Roentgênio
87
88
104
105
106
107
108
109
110
111
Fr
Ra
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
[223.0197]
[226.0254]
[263.1125]
[262.1144]
[266.1219]
[264.1247]
[269.1341]
[268.1388]
[272.1463]
[272.1535]
Lantânio
Cério
Neodímio
Promécio
Samário
Európio
Gadolínio
Térbio
Disprósio
Hólmio
Praseodímio
Prof. Celso Rapaci
Érbio
Túlio
Itérbio
Lutécio
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
138.906
140.116
140.9076
144.2
[144.9127]
150.4
151.964
157.2
158.9253
162.5
164.9303
167.26
168.9342
173
174.967
71
Actínio
Tório
Protactínio
Urânio
Netúnio
Plutônio
Amerício
Cúrio
Berquélio
Califórnio
Einstênio
Férmio
Mendelévio
Nobélio
Laurêncio
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr
[227.0277]
232.0381
231.0359
238.0289
[237.0482]
[244.0642]
[243.0614]
[247.0703]
[247.0703]
[251.0796]
[252.0830]
[257.0951]
[258.0984]
[259.1011]
[262.110]
INTRODUÇÃO
Neste capítulo teremos a satisfação de estudar um dos
compêncios mais fascinantes do conhecimento
humano, a Tabela Periódica.
São tantas informações ordenadas de forma
sistemática e a partir de uma regra de construção tão
simples que é impossível não se ter certeza de que
realmente “Há mais mistérios entre o Céu e a Terra que
imagina a vã filosofia”.
No final do século XIX o russo Mendeleev publicou sua
Classificação Periódica, para tal utilizava como norte a
Lei Periódica de Mendeleev que dizia: “Propriedades
físicas e químicas dos Elementos são função de sua
massa atômica”. Pouco mais tarde a Lei Periódica Atual
(LEI DE MOSELEY) foi enunciada:
“PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DOS
ELEMENTOS SÃO FUNÇÃO DE SEU NÚMERO
ATÔMICO”
(note a singela diferença entre ambas)
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA
Anteriormente a Classificação Periódica Moderna
dispusemos de algumas tentativas de Classificação
passando pelas Tríades de Doberreiner (1829), o
Parafuso Telúrico de Chancourtouis (1862) e as Lei das
Oitavas de Newlands (1864). Mas foi com Dmitri
Ivanovitch Mendeleev que a Clasificação tomou a
forma mais próxima da atual, contanto com algumas
poucas diferenças.
O trunfo de Mendeleev reside na maturidade de seu
raciocínio quando assume que nem todos os elementos
era conhecidos em sua época, ou seja, na Tabela de
Mendeleev notamos a presença de lacunas, lugares
vazios que seriam ocupados por elementos futuramente
descobertos.
Além disso Mendeleev agrupa os elementos com
características semelhantes em uma mesma coluna,
facilitando alguns ajustes finos em sua primeira
classificação.
1
Elementos Representativos e Elementos de Transição
Tabela Periódica de Mendeleev, 1871
(? Indica elementos que Mendeleev previu que ainda seriam
descobertos futuramente)
Os elementos de Transição, por sua vez, dividem-se
em Elementos de Transição Externa e Elementos de
Transição Interna. Os elementos de Transição Interna
são também chamados Elementos de Terra Rara.
A TABELA PERÍÓDICA MODERNA
a-) Na Tabela Periódica os Elementos Químicos estão
dispostos em ordem crescente de número atômico (da
esqerda para a direita).
b-) Cada linha agrupa Elementos de um mesmo
Período. Enquanto que cada coluna, de uma mesma
Família.
c-) Modernamente o termo Família esta sendo
substituído pelo termo Grupo.
Elementos de Transição
Cada Grupo de Elementos Representativos recebe uma
denominação espeicial, uma quando preferimos a
nomenclatura “antiga” de FAMÍLIA e outra quando
preferimos a “nova” de GRUPO.
A seguinte correspondência pode ser estabelecida:
Família
IA
Ordem Crescente de Número Atômico
Dividimos a Tabela Periódica em: Elementos
Representativos e Elementos de Transição, conforme
abaixo:
2
Química Geral
Grupo
Família
Grupo
1
IIIB
3
IIA
2
IVB
4
IIIA
13
VB
5
IVA
14
VIB
6
VA
15
VIB
7
VIA
16
VIIIB
8
VIIA
17
VIIIB
9
VIIIA
18
VIIIB
10
IB
11
IIB
12
CASD Vestibulares
Famílias Periódicas
Grupos Periódicos
Cada Grupo Representativo recebe uma demominação
particular, conforme a seguir:
Família
IA
IIA
VIA
VIIA
VIIIA
Nomenclatura
Elementos Alcalinos
Elementos Alcalino-Terrosos
Elementos Calcogênios
Elementos Halogênios
Gases Nobres
Raio Atômico – Propriedade Periódica
PROPRIEDADES PERIÓDICAS
Dizemos que uma propriedade é Periódica quando esta
se repete de tempos em tempos. Em se tratando de
Propriedades Periódicas de Elementos Químicos
dizemos que se repete de Número Atômico em Número
Atômico.
A seguir tempos exemplos da variação de uma
Propriedade Periódica e de uma Propriedade nãoPeriódica, o Raio Atômico.
3
Observe abaixo como o Raio Aômico varia ao longo da
Tabela Periódica.
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA
É característico dos Grupos Periódicos a seguinte
periodicidade na Configuração Eletrônica:
Família
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
VIIIA
Subnível de Valência
s1
s2
p1
p2
p3
p4
p5
p6
Variação do Raio Atômico
Energia de Ionização:
É definida como sendo a energia necessária para se
arrancar um elétron de um átomo isolado no estado
gasoso.
X Æ X+ + 1e–
X+ Æ X2+ + 1e–
X2+ Æ X3+ + 1e–
∆H1 = 1ª Energia de Ionização
∆H2 = 2ª Energia de Ionização
∆H3 = 3ª Energia de Ionização
Assim são definidas as Energias de Ionização de um
elemento químico. Quão maior a Energia de Ionização
menor a tendência deste Elemento de perder elétrons
(maior tendência a ganhar elétrons).
Atentemos para a seguinte relação:
∆H1 < ∆H2 < ∆H3 < ...
Periodicidade na Configuração Eletrônica
VARIAÇÃO DE ALGUMAS
PROPRIEDADES NA TABELA
PERIÓDICA:
Raio Atômico:
É definido como metade da distância nuclear (entre
núcleos) numa molécula de Substância Pura Simples
do Elemento Químico.
Variação do Potencial de Ionização
É importante notermos a relação entre a Energia de
Ionização e o Raio Atômico:
Quão maior o Raio Atômico do elemento, menor a
energia de Ionização, ou seja, quão maior o átomo
mais fácil arrancar-lhe o elétron.
Definição de Raio Atômico Covalente
4
Química Geral
CASD Vestibulares
Ponto de Fusão:
Eletronegatividade:
É definida como a tendência relativa de um elemento
atrair para si um par de elétrons em uma ligação
química.
Linus Pauling, estudando energias envolvidas em
Reações Químicas, determinou a eletronegatividade
relativa dos elemtos químicos, estabelecendo uma
Escala de Eletronegatividade que têm seu máximo o
valor 4 para o elemento Flúor.
Um átomo que apresenta elevada eletronegatividade
têm uma forte tendência de atrair para si os elétrons
relacionados a Ligações Químicas.
É definido como sendo a Temperatura na qual a
substância muda de Estado Físico, passando do
Estado Sólido para o Estado Líquido.
A variação do Ponto de Fusão indica também a
variação do Ponto de Ebulição ( e de Liquefação,
consequentemente).
Variação do Ponto de Fusão
Comportamento Químico:
Variação da Eletronegatividade
1
H
2,1
Li
1,0
Na
0,9
K
0,8
Rb
0,8
Cs
0,7
Fr
0,7
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
O Comportamento Químico de uma substância,
chamado também de Caráter da Substância, agrega os
Elementos Químicos em quatro grandes grupos, de
acordo com seu comportamento perante Ligações
Químicas (o próximo tópico de estudo).
He
Be
1,5
Mg
1,2
Ca
1,0
Sr
1,0
Ba
0,9
Ra
0,9
Sc
1,3
Y
1,2
V
1,6
Nb
1,6
Ta
1,5
Cr
1,6
Mo
1,8
W
1,7
Mn
1,5
Tc
1,9
Re
1,9
Fe
1,8
Ru
2,2
Os
2,2
Co
1,9
Rh
2,2
Ir
2,2
Ni
1,8
Pd
2,2
Pt
2,2
Cu
1,9
Ag
1,9
Au
2,4
*
Ti
1,5
Zr
1,4
Hf
1,3
**
Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg
Zn
1,6
Cd
1,7
Hg
1,9
B
2,0
Al
1,5
Ga
1,6
In
1,7
Tl
1,8
C
2,5
Si
1,8
Ge
1,8
Sn
1,8
Pb
1,9
N
3,0
P
2,1
As
2,0
Sb
1,9
Bi
1,9
O
3,5
S
2,5
Se
2,4
Te
2,1
Po
2,0
F
4,0
Cl
3,0
Br
3,0
I
2,5
At
2,2
Ne
Metais
Æ
Ametais
Æ
SemiMetais
Æ
Gases
Nobres
Æ
Ar
Kr
Xe
Rn
Escala de Eletronegatividade de Linus Pauling
Densidade:
É definida como a razão Massa / Volume da
substância.
densidade =
massa
volume
Variação da Densidade
têm a forte tendência de perder
elétrons, transformando-se em cátions.
apresentam a forte tendência de
receber elétrons, transformando-se em
ânions.
apresentam comportametno
intermediário entre Metais (doadores
de elétrons) e os Ametais (receptores
de elétrons).
apresentam comportamento químico
inerte, não se ligando quimicamente
em condições normais.
O que define se um Semi-Metal doa ou recebe elétrons
é seu parceiro em uma ligação química. Um semi-metal
ligado a um átomo o bastante eletronegativo perderá
elétrons, enquanto que se ligado a um átomo bastante
eletropositivo, ganhará elétrons.
Caráter Químico
EXERCÍCIOS:
1-) (FUR-RN) Na Tabela Periódica (TP) os elementos estão
em ordem crescente de seu............As fileiras horizontais da
TP chamam-se..........e as colunas verticais............
As lacunas são corretamente preenchidas, respectivamente,
por:
a-) Número de elétrons, Grupo, Período.
b-) Número de massa, Grupo, Período.
c-) Número atômico, Grupo, Período.
d-) Número atômico, Período, Grupo.
e-) Número de massa, Período, Grupo.
2-) (UF-PI) O elemento químico que apresenta configuração
eletrônica, 2, 8, 2 é um:
a-) actinídeo
b-) lantanídeo
c-) metal alcalino-terroso
d-) elemento de transição
e-) elemento transurânico
3-) (FCA-PA) Muitos rios da Amazônia vêm sofrendo poluição
mercurial devido à atividade garimpeira de ouro. Assinale a
alternativa que contém a classificação periódica do elemento
causador desse problema.
a-) metal alcalino
b-) ametal
c-) gás nobre
d-) metal de ponto de fusão bem alto
e-) metal do grupo 2B
3−
4-) (UF-PR) Na fórmula XO 4 , X representa um elemento
hipotético. O número total de elétrons dessa espécie química
é 50 e o número atômico do oxigênio é 8. Considerando as
informações acima, é correto afirmar que:
01) a espécie química em questão é um íon.
3−
02) XO 4 é um cátion.
04) o número total de prótons dessa espécie é 50.
08) o número atômico de X é 18.
16) X pertence ao 3º período da Tabela Periódica e ao
mesmo grupo do 7N.
32) X é um elemento de transição.
Indique as afirmativas corretas.
5-) (ITA) Os elementos que constituem uma certa família
(grupo vertical) do sistema periódico têm os seguintes
números atômicos: 8, 16, 34, X, 84. A respeito desses
elementos, fazem-se as seguintes afirmações:
I – O segundo elemento tem peso atômico 16 e é o oxigênio.
II – O número de nêutron no núcleo do terceiro é
necessariamente igual a 34.
III – O átomo eletricamente neutro do último elemento possui
necessariamente 84 elétrons na sua eletrosfera.
IV – O número atômico do elemento X é 52.
Quais das afirmações são corretas?
a-) Apenas !.
b-) Apenas I e III.
c-) Apenas II e III.
d-) Apenas III e IV.
e-) Apenas I, II e IV.
6
6-) (UNEB-BA) No 4º período da classificação periódica, o
elemento com MENOR Energia de Ionização é:
a-) K
b-) Zn
c-) Ge
d-) Br
e-) Kr
7-) (CESGRANRIO) Uma das utilizações da Classificação
Periódica dos Elementos é o estudo comparativo de suas
propriedades. Dos elementos abaixo, aquele que, ao mesmo
tempo, é mais denso que o BROMO e tem maior potencial de
ionização do que o CHUMBO é o:
a-) N
b-) O
c-) Ge
d-) Fe
e-) Kr
8-) (FEI-SP) Durante uma prova de Química um aluno do 2º
grau deveria citar características do elemento químico flúor.
Esse aluno tinha como fonte de consulta apenas uma Tabela
Periódica. Assinale a alternativa que contém uma
característica que ele não poderia ter retirado de sua fonte.
a-) Possui 7 elétrons na camada de valência.
b-) Possui número atômico igual a 9.
c-) Possui alta eletronegatividade.
d-) Possui alta viscosidade.
e-) Pertence à família 7A.
9-) (UNIP-SP) É dada a configuração eletrônica de cinco
elementos químicos pertencentes ao mesmo período da
Tabela Periódica:
2
2
6
2
5
A-) 1s 2s 2p 3s 3p
B-) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
2
2
6
2
1
C-) 1s 2s 2p 3s 3p
2
2
6
2
D-) 1s 2s 2p 3s
2
2
6
1
E-) 1s 2s 2p 3s
O elemento que apresenta a primeira energia de ionização
mais elevada é:
a-) A
b-) B
c-) C
d-) D
e-) E
10-) (CESGRANRIO) Considerando um grupo ou família na
Tabela Periódica, podemos afirmar, em relação ao raio
atômico, que ele:
a-) aumenta com o aumento do número atômico, devido ao
aumento do número de camadas.
b-) aumenta à medida que aumenta a eletronegatividade.
c-) não sofre influência da variação do número atômico.
d-) diminui à medida que aumenta o número atômico, devido
ao aumento da força de atração do núcleo.
e-) diminui com o aumento do número atômico, devido ao
aumento do número de elétrons.
11-) (ITA –SP) Assinale a afirmativa falsa relativa à lei
periódica dos elementos: “As propriedades dos elementos
são funções periódicas dos seus pesos atômicos”.
a-) Trata-se de uma observação feita principalmente por
Mendeleev, no século passado, ao ordenar os elementos
segundo seus pesos atômicos crescentes, que lhe permitiu
estabelecer a classificação periódica dos elementos.
b-) Teve como precursoras, entre outras, as observações de
Dobereiner sobre as tríades e de Newlands sobre as oitavas.
c-) Em decorrência da lei, constata-se que o primeiro
elemento de cada família na classificação periódica é o mais
representativo dessa família.
d-) Com base na lei, Mendeleev foi capaz de apontar pesos
atômicos errados de elementos conhecidos na época e de
prever as propriedades de elementos ainda a serem
descobertos.
Química Geral
CASD Vestibulares
e-) Foi muito útil com hipótese de trabalho mas na realidade
não constitui o melhor enunciado da lei periódica dos
elementos.
12-) (UFSM) O elemento químico de configuração
eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
14
10
6
1
4f 5d 6p 7s é classificado como:
a-) halogênio
b-) elemento alcalino
c-) elemento alcalino-terroso
d-) metal de transição externa
e-) metal de transição interna
13-) (UFF) Conhece-se, atualmente, mais de cem
elementos químicos que são, em sua maioria, elementos
naturais e , alguns poucos, sintetizados pelo homem.
Esses elementos estão reunidos na Tabela Periódica
segundo suas características e propriedades químicas. Em
particular, os Halogênios apresentam:
a-) o elétron diferenciador no antepenúltimo nível
b-) subnível f incompleto
c-) o elétron diferenciador no penúltimo nível
d-) subnível p incompleto
e-) subnível d incompleto
14-) (UNIFOR)”A 1ª energia de ionização é medida pela
energia “X“ quando um elétron é retirado de um “Y“
isolado. Para um mesmo elemento, a 2ª enrgia de
ionização é “Z“ do que a 1ª.”
Completa-se corretamente o texto substituindo-se X, Y e Z,
respectiva,ente, por:
X
Y
Z
a-)
Liberada
Átomo neutro
Maior
b-)
Absorvida
Átomo neutro
Maior
c-)
Absorvida
Átomo positivo
Menor
d-)
Liberada
Átomo positivo
Menor
e-)
Absorvida
Átomo positivo
Menor
15-) (UEL) EM qual das transformações a seguir, no
sentido indicado, a energia envolvida mede o chamado
“Potencial de Ionização”?
–
–
a-) Cl(g) + 1e Æ Cl (g)
b-) 2Cl(g) Æ Cl2(g)
+
–
c-) H (aq) + OH (aq) Æ H2O(l)
d-) Na(g) Æ Na+(g) + 1e–
+
–
e-) H (aq) + 1e Æ ½ H2(g)
GABARITO:
1-) D
2-) C
3-) E
4-)17=1+16
5-) D
6-) A
7-) C
8-) D
9-) E
10-) D
11-) C
12-) B
13-) D
14-) B
15-) D