Tabela Peridica Miguel Neta novembro de 2020 Alguns

Tabela Periódica Miguel Neta, novembro de 2020

Alguns elementos químicos são conhecidos desde há milénios porque são extraídos da natureza em estado isolado. Fogo Quente Húmido Os gregos imaginaram que todos os materiais eram constituídos por combinação de outros mais simples: terra, água, fogo e ar – designados pelos quatro elementos. Ar Terra Frio Húmido Água [Imagem: l-aquoiboniste. blogspot. com] Tabela Periódica 2

Em 1649 Henning Brand descobriu o fósforo. À medida que foram sendo conhecidos/identificados/isolados elementos químicos… … apareceu também a necessidade de os organizar. Tabela Periódica 3

Em 1789 Lavoisier escreve aquele que é considerado o primeiro livro moderno de química: Antoine Laurent de Lavoisier (1743 -1794). Traité Élémentaire de Chimie Neste livro é incluída uma lista de elementos químicos conhecidos (e também luz e calor). Tabela Periódica 4

Dalton (1766 -1844) foi o primeiro a usar um símbolo para cada tipo de átomo. 1815 – William Prout propôs que os elementos químicos seriam todos múltiplos do hidrogénio (com pesos atómicos igualmente múltiplos). John Dalton (1766 -1844). Tabela Periódica 5

Lei das Tríades Johann Döbereiner (entre 1817 e 1829) conseguiu agrupar alguns dos elementos já conhecidos em grupos de três. Johann Wolfgang Döbereiner (1782 -1849). [Imagem: www. meta-synthesis. com] Tabela Periódica 6

Parafuso telúrico Alexandre Chancourtois (em 1862) reparou na repetição de propriedades na lista ordenada dos elementos, por massa atómica. Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois (1820 -1886). [Imagem: wikipedia. org] Tabela Periódica [Imagem: http: //dataphys. org] 7

Lei das oitavas John Newlands propõs em 1865 a Lei das Oitavas com grupos de oito elementos. John Alexander Reina Newlands (1837 -1898). O primeiro elemento apresenta semelhanças com o oitavo… O segundo com o nono… O trabalho foi, na altura, ridicularizado! [Imagem: wikipedia. org] Tabela Periódica 8 [Imagem: www. timetoast. com]

Mendeleiev publicou (em 1869) uma tabela com uma organização dos elementos. Dmitri Ivanovitch Mendeleiev (1834 -1907). …deixou alguns lugares vazios! Tabela Periódica 9 [Imagem: www. aip. org]

Mendeleiev publicou (em 1869) uma tabela com uma organização dos elementos. Essa tabela que deu origem à atual Tabela Periódica dos elementos. Dmitri Ivanovitch Mendeleiev (1834 -1907). [Imagem: spq. pt, adaptada] Tabela Periódica 10 [Imagem: www. aip. org]

Mendeleiev previu a descoberta de novos elementos químicos. Em 1913 Moseley relacionou a carga nuclear com o número atómico e com a ordenação dos elementos na tabela periódica. A Tabela Periódica passou a estar ordenada em função do número atómico. O modelo atómico de Bohr (de 1913), e a consequente distribuição eletrónica, explica a posição dos elementos na Tabela Periódica e as propriedades destes. Tabela Periódica 11

Simbologia química Cada elemento químico tem um símbolo que o distingue dos restantes. Esse símbolo pode ter uma, duas ou três letras (F, Ca, Uuq). A primeira letra é sempre maiúscula, e as seguintes, se as houver, são sempre minúsculas (F, Ca, Uuq). O símbolo lê-se letra a letra. Tabela Periódica 12

Tabela Periódica 13

Tabela Periódica Elementos Metálicos Elementos Não metálicos Tabela Periódica 14

Tabela Periódica Elementos Representativos Elementos De transição Tabela Periódica 15

Tabela Periódica 16

Tabela Periódica 17

Grupos Grupo 1 – Metais alcalinos Grupo 2 – Metais alcalino-terrosos Grupo 17 – Halogéneos Grupo 18 – Gases nobres (ou gases raros) Tabela Periódica 18

Tabela Periódica 19

Propriedades das substâncias Metais Substâncias elementares: Na, Al, K, Ca Tabela Periódica 20

Propriedades das substâncias Metais Propriedades físicas: Densos, maleáveis e dúcteis; Sólidos (exceção do Mercúrio, Hg); Normalmente com aspeto cinzento, com brilho; Bons condutores elétricos e térmicos; Pontos de fusão e de ebulição elevados. Tabela Periódica 21

Propriedades das substâncias Metais Propriedades químicas: Quase todos muito reativos (porque têm poucos eletrões de valência); Tendência para formar catiões. Tabela Periódica 22

Propriedades das substâncias Não-metais Uns aparecem sob a forma atómica: C e outros sob a forma molecular: S 8, O 2 Tabela Periódica 23

Propriedades das substâncias Não-metais Propriedades físicas: Diversos estados físicos; Densidades variadas; Os que se apresentam na forma sólida são quebradiços; Maus condutores elétricos (exceção da grafite); Maus condutores térmicos; Pontos de fusão e de ebulição baixos. Tabela Periódica 24

Propriedades das substâncias Não-metais Propriedades químicas: Tendência para formar aniões; Normalmente pouco reativos, exceto O e Cl. Tabela Periódica 25

Propriedades das substâncias Metais alcalinos (1º grupo) // Hidrogénio Tem 1 eletrão de valência. Formam facilmente um catião monopositivo. A reatividade aumenta ao longo do grupo. Tabela Periódica 26

Propriedades das substâncias Metais alcalinos (1º grupo) // Hidrogénio Reagem: Com água, originando hidróxidos: 2 Li (s) + 2 H 2 O (l) → 2 Li. OH (aq) + H 2 (g) Com oxigénio, formando óxidos: 4 Na (s) + O 2 (g) → 2 Na 2 O (s) Tabela Periódica 27

Propriedades das substâncias Metais alcalino-terrosos (2º grupo) Menos reativos do que os alcalinos. A reatividade aumenta ao longo do grupo. Formam facilmente catiões dipositivos. Tabela Periódica 28

Propriedades das substâncias Metais alcalino-terrosos (2º grupo) Reagem: Com água, formando hidróxidos: Mg (s) + 2 H 2 O (l) → Mg(OH)2 (s) + H 2 (g) Com o oxigénio, originando óxidos: 2 Mg (s) + O 2 (g) → 2 Mg. O (s) Tabela Periódica 29

Propriedades das substâncias Halogéneos (ou haletos) (17º grupo) A reatividade diminui ao longo do grupo. Formam facilmente aniões mononegativos. Tabela Periódica 30

Propriedades das substâncias Halogéneos (ou haletos) (17º grupo) Reagem com metais formam halogenetos metálicos: 2 Na (s) + Cl 2 (g) → 2 Na. Cl (s) Mg (s) + Cl 2 (g) → Mg. Cl 2 (s) Tabela Periódica 31

Propriedades das substâncias Gases nobres (ou raros) Substâncias elementares. O último nível energético também está completamente preenchido: São muito estáveis; Não são reativos (são inertes). Tabela Periódica 32

Variação do raio atómico Os raios atómicos são obtidos a partir de aproximações de valores experimentais. São expressos em picómetro (1 pm = 10 -12 m) ou em angstrom (1 Å = 10 -10 m). [Imagem: www. avon-chemistry. com] Tabela Periódica 33

Tabela Periódica 34

Variação do raio atómico O raio atómico diminui ao longo do período. Há dois efeitos: Aumento do número de eletrões (maior nuvem eletrónica); Maior carga nuclear (menor nuvem eletrónica). O segundo efeito é mais importante! Tabela Periódica 35

Variação do raio atómico Aumenta ao longo do grupo. Diminui ao longo do período. Raio atómico (pm) grupo 1 Grupo 18 [Imagem: www. angelo. edu] Tabela Periódica 36

Variação do raio atómico Aumenta ao longo do grupo. Raio atómico (pm) Diminui ao longo do período. 4º período 2º período [Imagem: www. angelo. edu] Tabela Periódica 37

Variação do raio atómico Aumenta ao longo do grupo. Diminui ao longo do período. [Imagem: www. crystalmaker. com] Tabela Periódica 38

Variação do raio iónico Catiões O raio iónico é menor do que o raio do respetivo átomo porque há perda de eletrões (a nuvem eletrónica fica mais pequena). tamanho X > tamanho X+ Li (1, 23 Å) Li+ (0, 68 Å) Na (1, 57 Å) Na+ (0, 98 Å) K (2, 02 Å) K+ (1, 33 Å) Rb (2, 16 Å) Rb+ (1, 48 Å) Cs (2, 35 Å) Cs+ (1, 67 Å) mais eletrões Tabela Periódica menos eletrões 39 [Imagem: www. mikeblaber. org]

Variação do raio iónico Aniões O raio iónico é maior do que o do respetivo átomo porque há ganho de eletrões (a nuvem eletrónica fica maior). tamanho Y < tamanho YF (0, 64 Å) F- (1, 33 Å) Cl (0, 99 Å) Cl- (1, 81 Å) Br (1, 14 Å) Br- (1, 96 Å) I (1, 33 Å) I- (2, 19 Å) menos eletrões Tabela Periódica mais eletrões 40 [Imagem: www. mikeblaber. org]

Variação do raio iónico Partículas isoeletrónicas No caso de partículas isoelectrónicas (mesmo número de eletrões) a que tiver maior carga nuclear é a que terá menor tamanho. 19 K Tabela Periódica + 17 Cl - 19 protões 18 eletrões 17 protões 18 eletrões Maior carga nuclear (+19) ⇓ Maior atração núcleo-eletrões ⇓ Menor nuvem eletrónica ⇓ Menor tamanho Menor carga nuclear (+17) ⇓ Menor atração núcleo-eletrões ⇓ Maior nuvem eletrónica ⇓ Maior tamanho 41

Variação da energia de ionização A energia de ionização é a energia necessária para ionizar um átomo. A 1ª energia de ionização corresponde à energia necessária para retirar o primeiro eletrão do átomo X. A 2ª energia de ionização corresponde à energia necessária para retirar o segundo eletrão ao ião X+. . Tabela Periódica 42

Tabela Periódica 43

Variação da energia de ionização Ao longo do período O raio atómico diminui ao longo do período ⇓ Os eletrões sofrem uma maior atração pelo núcleo ⇓ É mais difícil remover os eletrões ⇓ A energia de ionização aumenta ao longo do período! Tabela Periódica 44

Variação da energia de ionização Diminui ao longo do grupo. 1ª Energia de ionização (e. V) Aumenta ao longo do período. Tabela Periódica grupo 18 45 [Imagem: www. britannica. com]

Variação da energia de ionização Diminui ao longo do grupo. 1ª Energia de ionização (e. V) Aumenta ao longo do período. Tabela Periódica 3º período 46 [Imagem: www. britannica. com]

_________________________________________________________________________________ Bibliografia § https: //www. spq. pt/magazines/BSPQuimica/689/article/30002207/pdf , 31/03/2020. § J. Paiva, A. J. Ferreira, C. Fiolhais, “Novo 10 Q”, Texto Editores, Lisboa, 2015. Tabela Periódica 47