QUMICA GERAL UNIDADE 4 PROPRIEDADES ATMICAS E TABELA

QUÍMICA GERAL UNIDADE 4 – PROPRIEDADES ATÔMICAS E TABELA PERIÓDICA Prof. Cristian Berto da Silveira

Química Geral UNIDADE 4 – PROPRIEDADES ATÔMICAS E TABELA PERIÓDICA HISTÓRICO Tríades Dohereiner (1817): Alguns elementos apresentavam certas semelhanças. Elemento Massa Atômica Ferro 56 Lítio 07 Cobalto 59 Sódio 23 Níquel 58 Potássi 39 Massa Atômica Próxima. Elemento Massa Atômica Cálcio 40 Estrôncio 88 Bário 137 Diferença constante entre Massa Atômica Próxima. A massa atômica de um elemento corresponde à média aritmética dos outros dois elementos.

Química Geral Chancourtois (1862): Parafuso Telúrico, encontrou propriedades semelhantes entre os átomos de Berílio, Magnésio, Carbono e Silício.

Química Geral Newlands (1864): Observou que as propriedades dos sete primeiros elementos se repetiam nos sete elementos seguintes, e as definiu como sendo a Lei das Oitavas Musicais.

Química Geral Mendeleev (1869): Organizou os elementos em ordem crescente de massa atômica e observou que os elementos apresentavam propriedades químicas semelhantes.

Química Geral Moseley (1913): As propriedades dos elementos são uma função periódica dos seus números atômicos.

Química Geral Número dos Períodos Número dos Grupos * Grupo 1 – Metais Alcalinos; * Grupo 15 – Grupo do Nitrogênio; * Grupo 2 – Metais Alcalinos Terrosos; * Grupo 16 – Grupo do Calcogênio; * Grupo 3 a 12 – Metais de Transição; * Grupo 17 – Grupo do Halogênio; * Grupo 13 – Grupo do Boro; * Grupo 18 – Grupo dos Gases Nobres; * Grupo 14 – Grupo do Carbono * A serie dos Lantanídeos e Actinídeos;

Química Geral INÍCIO FIM Bloco s Bloco p Bloco d Bloco f

Química Geral K Grupo 1 - Metais Alcalinos: São metais pertencentes ao bloco s. São elementos que reagem vigorosamente. São metais macios, L prateados e fundem em baixas temperaturas. Eles produzem M hidrogênio quando colocados em contato com a água. N Na(s) + H 2 O(l) Na. OH(l) + H+(g) O P Q Aumenta o Número de Camadas Todos os elementos deste grupo apresentam 1 elétrons na última camada de valência, ou seja ns 1. Na (Z = 11) – 1 s 2 2 p 6 3 s 1

Química Geral Grupo 2 - Metais Alcalinos Terrosos: Os elementos Cálcio (Ca), Estrôncio (Sr) e Bário (Ba) são chamados de metais alcalinos terrosos, mas o nome é estendido para todo o grupo 2. Este elementos também pertencentes ao bloco s. Estes elementos apresentam propriedades em comum com o Grupo 1, porem suas reações são menos vigorosas. K L M Todos os elementos deste grupo apresentam 2 elétrons na última camada de valência, ou seja ns 2. N O P Q Aumenta o Número de Camadas Mg (Z = 12) – 1 s 2 2 p 6 3 s 2

Química Geral Grupo 3 a 12 – Metais de Transição: Os elementos do bloco d, com exceção dos elementos do Grupo 12, são chamados de metais de transição. Estes elementos estão entre os metais Bloco s, que reagem vigorosamente e os metias menos reativos, lados esquerdo do Bloco p. Todos os elementos deste grupo apresentam o subível mais energético d pertencente a penúltima camada. Fe (Z = 26) – 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 6 Cu (Z = 29) – 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 9 Zn (Z = 30) – 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 10

Química Geral Grupo 13 – Grupo do Boro: Estes elementos apresentam 3 elétrons na última camada. A configuração da camada de valência é ns 2 np 1; Grupo 14 – Grupo do Carbono: Os elementos deste grupo apresentam 4 elétrons na última camada, com configuração eletrônica igual ns 2 np 2; Grupo 15 – Grupo do Nitrogênio: Os elementos deste grupo apresentam 5 elétrons na última camada, com configuração eletrônica da camada de valência ns 2 np 3; B (Z = 5) – 1 s 2 2 p 1 C (Z = 6) – 1 s 2 2 p 2 N (Z = 7) – 1 s 2 2 p 3 O (Z = 8) – 1 s 2 2 p 4 F (Z = 9) – 1 s 2 2 p 5 Grupo 16 – Grupo dos Calcogênios: Os elementos deste grupo apresentam 6 elétrons na última camada, com configuração eletrônica da camada de valência é ns 2 np 4; Grupo 17 – Grupo dos Halogênios: Neste grupo os elementos apresentam 7 elétrons na última camada, com configuração eletrônica da camada de valência ns 2 np 5;

Química Geral Grupo 18 – Gases Nobres: São considerados quimicamente neutros, ou seja, combinam-se com poucos elementos. Até os anos 60 eram conhecidos como gases inertes, porque acreditava-se que eles não se combinavam com nenhum elemento. Todos os elementos deste grupo são gases incolores e inodoros. Com exceção do Hélio (He) todos os demais elementos apresentam configuração eletrônica na camada de valência ns 2 np 6; He (Z = 2) – 1 s 2 Ne (Z = 10) – 1 s 2 2 p 6

Química Geral Metais de Transição Interna – Lantanídeos e os Actinídeos: Na lilnha superior deste bloco temos os elementos que seguem o Lantâneo La (elemento 57) localizado no Sexto Período, na qual chamamos de LANTANÌDEOS. Na linha inferior, seguindo o Actíneo Ac (elemento 89), localizado no Sétimo Período, encontramos os Actinídeos. LANTANÍDEOS ACTINÍDEOS Subnível mais energético = 4 f Última camada = 6 s 2 Subnível mais energético = 5 f Última camada = 7 s 2

Química Geral METAIS METALÓIDES NÃO -METAIS

Química Geral METAIS: Constituem aproximadamente 76% dos elementos da tabela periódica. Conduzem eletricidade e calor, são maleáveis e flexíveis, são sólidos a temperatura ambiente com exceção do Gálio (Ga Z = 31) e do Mercúrio (Hg Z = 80), que são líquidos. NÃO-METAIS: Constituem aproximadamente 11% dos elementos da tabela, no entanto, são os mais abundantes na Natureza. Em geral são maus condutores de eletricidade e calor, não são maleáveis nem flexíveis. São sólidos o Carbono (C), o Fósforo (P), o Enxofre (S), o Selênio (Se) e o Iodo (I), líquido o Bromo (Br) e gasoso o Hidrogênio (H), o Nitrogênio (N), o Oxigênio (O), o Flúor (F) e o Cloro (Cl). SEMI-METAIS OU METALÓIDES: Constituem cerca de 7% dos elementos da tabela. Estes elementos têm a aparência de um metal mas comportam-se quimicamente como um não-metal. GASES NOBRES: Constituem aproximadamente 6% dos elementos da tabela. Este elementos são encontrados na natureza na forma de substâncias simples, são todos gases em condições ambientais.

Química Geral PROPRIEDADES ATÔMICAS 1. Tamanho do Átomo: Com o aumento do número de camadas ocorre o aumento do tamanho do átomo. Desta forma, em um grupo o tamanho do átomo aumenta de cima para baixo. K L Li (Z = 3) – 1 s 2 2 s 1 M Na (Z = 11) – 1 s 2 2 p 6 3 s 1 N K (Z = 19) – 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 1 O P Q Aumenta o Número de Camadas

Química Geral Em um período o número de camadas é o mesmo, porém, a carga nuclear aumenta (aumenta o número atômico), consequentemente ocorre o aumento da atração do núcleo sobre os elétrons periféricos. Desta forma, em um período quanto maior o número atômico menor o tamanho do átomo. L B (Z = 5) – 1 s 2 2 p 1 3 elétrons C (Z = 6) – 1 s 2 2 p 2 4 elétrons N (Z = 7) – 1 s 2 2 p 3 5 elétrons O (Z = 8) – 1 s 2 2 p 4 6 elétrons F (Z = 9) – 1 s 2 2 p 5 7 elétrons

Química Geral ORDEM CRESCENTE DO TAMANHO DO ÁTOMO

Química Geral 2. Raio Atômico : O raio atômico é definido como a metade da distância entre os núcleos de dois átomos vizinhos.

Química Geral ORDEM CRESCENTE DO RAIO ATÔMICO

Química Geral 2. Raio Iônico: O raio iônico é definido como a soma da distância entre o centro de um cátion e um ânion. OS CÁTIONS SÃO MENORES DO QUE SEUS ÁTOMOS GERADORES E OS NIONS SÃO MAIORES DEFINIÇÃO DE ÍON: Um íon é formado quando um ou mais átomos ganham ou perdem elétrons. Definição de Cátions: A perda de um elétron por parte de um átomo da origem a formação de um íon positivo. Na(s) Na+(g) + 1 e- Definição de nion: Quando um átomo recebe um elétron forma-se um ânion com carga negativa. F(g) + 1 e- F-(g)

Química Geral Átomos e seus respectivos CÁTIONS (a) Metais alcalinos e (b) Metais alcalinos terrosos.

Química Geral Átomos do grupo dos halogênios e seus respectivos NIONS.

Química Geral ORDEM CRESCENTE DO RAIO IÔNICO

Química Geral 3. Energia de Ionização: É a energia necessária para retirar um elétron de um átomo, sendo que este deve estar na fase gasosa. Ei= A energia deve ser suficiente para retirar o elétron do átomo formando um íon positivo. Para a primeira ionização (Ei 1) partimos do átomo neutro: Cu(g) + e-(g) Ei 1 = 785 k. J/mol

Química Geral A segunda energia de ionização (Ei 2) de um elemento é a energia necessária para remover um elétron de um cátion gasoso com carga unitária. Cu 1+(g) Cu 2+(g) + e-(g) Ei 2 = 1955 k. J/mol Para o átomo de Sódio (Na) a Energia de Ionização é: Na(g) Na+(g) + e-(g) Ei = 119 kcal/mol Com o aumento do tamanho do átomo, aumenta a facilidade de remoção de um elétron da camada de valência. Desta forma, quanto maior o tamanho do átomo, menor a Energia de Ionização. Portanto, nos GRUPOS a Energia de Ionização aumenta de baixo para cima. Nos PERÍODOS o tamanho do átomo aumenta da direita para esquerda, quanto maior o número de elétrons na camada de valência maior é a sua atração pelo núcleo, portanto, menor é o átomo. Desta forma, a Energia de Ionização aumenta da esquerda para direita.

Química Geral ORDEM CRESCENTE DE ENERGIA DE IONIZAÇÃO

Química Geral 4. Afinidade Eletrônica: É a medida da energia liberada pelo átomo isolado, no estado gasoso, ao receber um elétron, formando um íon gasoso negativo. Para o átomo de Sódio (Na) a Energia de Ionização é: Na(g) Na+(g) + e-(g) Ei = 119 kcal/mol Para o átomo de Sódio (Na) a Afinidade Eletrônica é: Na(g) + e-(g) Na- (g) + 119 kcal/mol Importante: A afinidade eletrônica só apresenta aplicação prática para os nãometais, pois seus átomos tendem a receber elétrons. Para os metais é muito difícil medir esta propriedade, pois seus átomos não tende a receber elétrons.

Química Geral ORDEM CRESCENTE DE AFINIDADE ELETRÔNICA

Química Geral 5. Eletronegatividade: É a propriedade que o átomo apresenta de atrair elétrons. Esta propriedade depende de dois importantes fatores: o número de elétrons na última camada e o tamanho do átomo. Primeiro Fator: Quanto mais próximo o átomo estiver de atingir a estabilidade, ou seja, apresentar oito elétrons na última camada, maior a sua atração por elétrons. Portanto, maior a sua ELETRONEGATIVIDADE. Segundo Fator: Quanto menor o tamanho do átomo, maior é a atração do núcleo sobre os elétrons periféricos. Desta forma, é muito maior a atração pelos elétrons que estão nas suas proximidades. Portanto, quanto menor o tamanho do átomo, maior a sua ELETRONEGATIVIDADE.

Química Geral ORDEM CRESCENTE DE ELETRONEGATIVIDADE

Química Geral 6. Eletropositividade: É a propriedade que o átomo apresenta de repelir elétrons. Esta propriedade é o inverso da eletronegatividade. Nos grupos aumenta de cima para baixo e nos períodos da direita para esquerda. ORDEM CRESCENTE DE ELETROPOSITIVIDADE

Química Geral 7. Reatividade Química: É a propriedade que o elemento apresenta de reagir quimicamente. - Maior Tamanho do Átomo; - Menor Potencial de Ionização; - Maior Caráter Metálico; - Menor Eletronegatividade; - Maior Reatividade Química do Metal; - Maior Eletropositividade; - Menor Tamanho do Átomo; - Maior Eletro Afinidade; - Maior Eletronegatividade; - Menor Eletropositividade; - Maior Caráter Não-Metálico; - Maior Reatividade Química do Não – Metal;

Química Geral NÃO METAL VARIAÇÃO DO CARÁTER METÁLICO E NÃO METÁLICO

Química Geral 8. Densidade: É definida como sendo a razão entre a massa específica (m) e o volume (V). Para um elemento químico a massa corresponde a massa atômica do elemento e o volume ocupado por este elemento. d= m (g) V (cm 3) Nos grupos a densidade aumenta de cima para baixo e nos períodos aumenta das laterais para o centro. VARIAÇÃO DA DENSIDADE

Química Geral 8. Volume Atômico: É a razão entre a massa e a densidade deste elemento no estado sólido. Nos grupos o volume aumenta de cima para baixo e nos períodos aumenta do centro para as laterais. VOLUME ATÔMICO

Química Geral 9. Ponto de Fusão: É a temperatura na qual o sólido passa para o estado líquido, a uma determinada pressão. Nos grupos o aumento do ponto de fusão ocorre de cima para baixo, exceto nos grupos 1 e 2, que é de baixo para cima. Nos períodos o aumento ocorre das laterais para o centro. PONTO DE FUSÃO

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