Tabela Periódica e Propriedades periódicas dos elementos
Professora: Crislânia Morais
Por que a tabela periódica tem este formato incomum?
Como os elementos estão organizados na tabela periódica?
A Tabela Periódica Moderna
1. Elementos arranjados em ordem crescentes de
seus números atômicos (Z);
2.Baseado na Periodicidade (propriedades dos
elementos são funções periódicas de seus
números atômicos).
3.Consiste de grupos e períodos.
4.Fornece informações úteis sobre as propriedades
dos elementos.
Informações contidas na Tabela Periódica
Posição de um elemento em relação a outros
elementos.
Número e tipos de elétrons de valência nos
elementos.
Número atômico de um elemento.
Massa atômica de um elemento.
Ca
20
40.078
Massa atômica (A)
prótons + nêutrons
Número atômico (Z)
número de prótons
Organização da Tabela Periódica
Períodos:: estão arranjados horizontalmente na tabela periódica
Esses elementos têm o mesmo número de camadas de valência.
1
IA
18
VIIIA
1
2
IIA
13
IIIA
14
IVA
15
VA
16
VIA
17
VIIA
2
3
3
IIIB
4
IVB
5
VB
6
VIB
7
VIIB
8 9
VIIIB
1011
IB
12
IIB
4
5
6
7
2º Período
6º Período
Grupos: estão arranjados em colunas verticais
Esses elementos têm o mesmo número de elétrons nas camadas mais
externas, a camada de valência.
1
IA
18
VIIIA
1
2
IIA
13
IIIA
14
IVA
15
VA
16
VIA
17
VIIA
2
3
3
IIIB
4
IVB
5
VB
6
VIB
7
VIIB
8 9
VIIIB
1011
IB
12
IIB
4
5
6
7
Alcalinos:
1 e
-
na camada de valência
Halogênios:
7 e
-
na camada de valência
Conheça a relação entre
Configuração eletrônica da camada
de valência com a família dos
elementos na Tabela Periódica
Classificação dos elementos
Os elementos na Tabela Periódica podem ser
classificados de diferentes formas.
grupo principal;
metais de transição;
Lantanídeos* e Actinídeos.
*Terras Raras: Lantanídeos mais o Y e Sc
Grupo 1: Metais alcalinos:
•Esses elementos são muito reativos principalmente com a água.
•Esta reatividade aumenta conforme aumenta o número atômico e o raio
do átomo. Todos os elementos desse grupo são eletropositivos, metais
bons condutores de eletricidade, e formam bases fortes.
•São sólidos a temperatura ambiente, apresentam brilho metálico e
quando expostos ao ar oxidam facilmente.
•São utilizados na iluminação no caso das lâmpadas de sódio, na
purificação de metais e na fabricação de sabões sendo combinados
com a gordura.
36
Kr
5s
2
54
X
e
6s
2
86Rn 7s
2
2º
3º
4º
5º
6º
7º
Grupo 2: Metais alcalino-terrosos:
•Possuem esse nome por serem geralmente encontrados na terra.
•São bastante reativos, porém menos que os metais do grupo 1.
•Também são eletropositivos e são mais duros e densos do que os
metais alcalinos.
•São utilizados em ligas metálicas como é o caso por exemplo do
Berílio (Be), na composição do gesso e do mármore sendo o caso
do cálcio (Ca) e em fogos de artifício magnésio (Mg) e estrôncio
(Sr).
Grupo 13:
•Os elementos deste grupo possuem caráter metálico menos intenso
que os metais alcalinos terrosos. O boro é considerado um ametal, o
que contrasta com os outros elementos deste grupo, que são
classificados como metais.
•Estes elementos possuem a configuração eletrônica da camada de
valência igual a ns
2
np
1
e forma cátions com número de oxidação igual a
+3.
•O bórax, composto mais importante do boro, é conhecido e utilizado
desde os tempos antigos para produzir vidros e vitrificações de peças.
No entanto, o elemento só foi isolado no século XVIII.
Grupo 14:
•Os elementos pertencentes ao grupo 14 apresentam caráter
metálico menor que os elementos do grupo 13. O carbono é o
elemento que apresenta maior Carter não metálico.
•Os elementos da família do carbono apresentam configuração
eletrônica da camada de valência igual a ns
2
np
2
e todos formam
cátions (perde é) com números de oxidação iguais a +2 e +4.
•O carbono é o elemento que possui maior destaque, entre todos
deste grupo, uma vez que, existe até uma parte da Química para
estudo dos compostos de carbono, a Química Orgânica. Isso é
devido a grande quantidade compostos orgânicos, que são milhares
Grupo 15:
•Os elementos pertencentes ao grupo 15 apresentam caráter metálico
reduzido e inferior aos elementos do grupo do carbono.
•Estes elementos possuem configuração eletrônica da camada de
valência igual a ns
2
np
3
e apresentam a capacidade de formar ânions com
número de oxidação igual a -3.
•O nitrogênio é o elemento que recebe maior destaque neste grupo, pois
é um elemento bastante abundante. Ele é o elemento mais presente no
ar atmosférico e é um dos constituintes de proteínas e enzimas,
responsáveis por diversas funções nos organismos vivos.
Grupo 16 (ou 6A):
•Calcogênios: Os elementos desse grupo recebem esse nome derivado
do grego que significa “formadores de cobre”.
•Neste grupo pode-se perceber facilmente analisando todos os elementos
do grupo a presença de características metálicas e não metálicas.
•Os elementos mais importantes deste grupo são o oxigênio (O) e o
enxofre (S) sendo o primeiro o gás utilizado inclusive em nossa
respiração e o último é responsável inclusive pelo fenômeno da chuva
ácida.
Grupo 17 (ou 7A):
•Halogênios: São os elementos mais eletronegativos da
tabela periódica, ou seja, possuem a tendência de receber
elétrons em uma ligação.
•Podem se combinar com quase todos os elementos da
tabela periódica.
•O flúor por exemplo possui aplicação na higiene bucal.
Família dos Gases Nobres
18, VIIIA
2
HeHélio
10
NeNeônio
18
ArArgônio
36KrCriptônio
54
XeXenônio
86
RnRadônio
1s
2
2s
2
2p
6
1s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
Generalizando
8 elétrons na
camada de
valência
ns
2
np
6
: n é o
número do
período
Exceto o Hélio
4s
2
4p
6
5s
2
5p
6
1º
2º
3º
4º
5º
6s
2
6p
6
Grupo 18 (ou 8A):
•Gases nobres: possuem essa intitulação devido a ser constatado
antigamente que não possuíam tendência alguma a formarem
ligações.
•Isto ocorre devido à estabilidade de seus orbitais da camada
mais externa completamente preenchidos.
•Hoje alguns compostos conseguiram ser preparados com estes
elementos e incluem geralmente o Xenônio (Xe) que possui a
primeira energia de ionização muito próxima do oxigênio.
Os elementos que
constituem essas famílias
são denominados
elementos
representativos, e seus
elétrons mais energéticos
estão situados em
subníveis s ou p.
Nas famílias A, o número
da família indica a
quantidade de elétrons
na camada de valência .
Elas recebem ainda
nomes característicos.
Família
ou
grupo
Nº de
elétrons
na camada
de
valência
Distribuição
eletrônica da
camada de
valência
Nome
IA 1 ns¹ Metais alcalinos
IIA 2
ns² Metais alcalinos
terrosos
IIIA 3 ns² np¹ Família do boro
IVA 4 ns² np² Família do
carbono
VA 5 ns² np³ Família do
nitrogênio
VIA 6 ns² np4 Calcogênios
VIIA 7 ns² np5 Halogênios
VIIIA
ou
O
8
ns² np6 Gases nobres
Grupo 3-12 :
•Os elementos pertencentes aos grupos 3 à 12, possuem
propriedades intermediárias aos elementos pertencentes ao
elementos pertencentes ao grupo s e p.
•Possuem alta condutividade térmica e elétrica.
•Em ligas metálicas aumenta a temperatura de fusão e
ebulição, aumentando a resistência.
•Possuem vários estados de oxidação.
Classificação dos elementos
Famílias da Tabela Periódica
Configuração eletrônica a partir da Tabela
Periódica
1
IA
18
VIIIA
1
2
IIA
13
IIIA
14
IVA
15
VA
16
VIA
17
VIIA
2
3
3
IIIB
4
IVB
5
VB
6
VIB
7
VIIB
8 9
VIIIB
1011
IB
12
IIB
4
5
6
7
H
1s
1
Li
2s
1
Na
3s
1
K
4s
1
Rb
5s
1
Cs
6s
1
Fr
7s
1
Be
2s
2
Mg
3s
2
Ca
4s
2
Sr
5s
2
Ba
6s
2
Ra
7s
2
Sc
3d
1
Ti
3d
2
V
3d
3
Cr
4s
1
3d
5
Mn
3d
5
Fe
3d
6
Co
3d
7
Ni
3d
8
Zn
3d
10
Cu
4s
1
3d
10
B
2p
1
C
2p
2
N
2p
3
O
2p
4
F
2p
5
Ne
2p
6
He
1s
2
Al
3p
1
Ga
4p
1
In
5p
1
Tl
6p
1
Si
3p
2
Ge
4p
2
Sn
5p
2
Pb
6p
2
P
3p
3
As
4p
3
Sb
5p
3
Bi
6p
3
S
3p
4
Se
4p
4
Te
5p
4
Po
6p
4
Cl
3p
5
Be
4p
5
I
5p
5
At
6p
5
Ar
3p
6
Kr
4p
6
Xe
5p
6
Rn
6p
6
Y
4d
1
La
5d
1
Ac
6d
1
Cd
4d
10
Hg
5d
10
Ag
5s
1
4d
10
Au
6s
1
5d
10
Zr
4d
2
Hf
5d
2
Rf
6d
2
Nb
4d
3
Ta
5d
3
Db
6d
3
Mo
5s
1
4d
5
Sg
7s
1
6d
5
Tc
4d
5
Bh
6d
5
Ru
4d
6
Os
5d
6
Hs
6d
6
Rh
4d
7
Ir
5d
7
Mt
6d
7
Ni
4d
8
Ni
5d
8
W
6s
1
5d
5
Re
5d
5
Estado Físico das substâncias
simples ( 25°C e 1 atm)
A nova Tabela Periódica
não inclui os Semimetais
Metais
- Eletropositivos
- Sólidos; exceto o Hg (25°C, 1atm);
- Brilho característico;
- Dúcteis (fios);
- Maleáveis (lâminas);
- São bons condutores de calor e eletricidade.
-Eletronegativos;
-Quebradiços;
-Opacos;
-Formam Compostos Covalentes (moleculares);
- São Péssimos Condutores de Calor e Eletricidade
(exceção para o Carbono).
Ametais
-Substâncias Monoatômicas;
- São Inertes;
- São Seis: He, Ne, Ar, Xe, Kr, Rn.
Gases Nobres
Propried
ades
periódica
s
São as que se repetem a intervalos regulares ,
nos períodos com o aumento do número
atômico.
Raio atômicoRaio atômico
Energia de ionizaçãoEnergia de ionização
Afinidade eletrônicaAfinidade eletrônica
Caráter metálicoCaráter metálico
EletronegatividadeEletronegatividade
Densidade, PF e PEDensidade, PF e PE
Propriedades gerais dos elementos
Raio atômico
•Os átomos não possuem tamanhos rígidos, fixos.
•Seus tamanhos ou raios são definidos pelo mapa
de densidade eletrônica em compostos que
formam.
•Em uma molécula A
2
em que a distância entre um
núcleo e outro é d, então o raio de um átomo A é
½d.
Raio Atômico
Raio de um átomo????
As nuvens eletrônicas não têm fronteiras definidas
Sólidos-empacotados
O raio atômico de um elemento é definido como a metade da
distância entre os núcleos de dois átomos (iguais) vizinhos
Parâmetros Atômicos
1. Raio Metálico 2. Raio covalente
3. Raio iônico
A variação do raio atômico através da Tabela Periódica.
Raios metálicos foram utilizados para elementos metálicos e raios
covalentes para elementos não metálicos.
dentro do mesmo período
Transição de período
dentro do mesmo período
H He
LiBe B
BeHe
•O tamanho dos átomos diminui periodicamente da esquerda para
a direita ao longo de um período – o aumento da carga nuclear
resulta em aumento gradativo da força de atração nuclear por
todos os elétrons de uma mesma camada eletrônica.
•Descendo ao longo de um grupo, o tamanho do átomo aumenta –
efeito dos níveis eletrônicos que vão sendo acrescentados.
Tamanho dos átomos
Camadas mais distantes do núcleo
Átomos maiores
Diminui
à medida que aumenta a
carga nuclear
Tabela periódica dos elementos
Tamanho dos íons
•Os metais geralmente formam íons positivos.
•Os íons metálicos são menores que os átomos a partir
dos quais foram gerados:
•Um íon positivo é sempre menor que o átomo
correspondente.
•Os íons negativos são maiores que os átomos
correspondentes.
Tabela periódica dos elementos
Tamanho relativo (pm) de alguns íons e seus
átomos correspondentes
Energias de ionização
Energias de ionização
•A quantidade de energia necessária para remover o elétron
mais fracamente ligado de um átomo gasoso isolado é
designado energia de ionização.
Na
(g) -----> Na
+
(g) + e
-
•As energias de ionização são determinadas a partir de dados
espectroscópicos e são medidos em kJ mol
-1
.
Os fatores que influenciam as energias de ionização são:
1. O tamanho do átomo.
2. A carga no núcleo.
3. A eficiência com que os níveis eletrônicos internos
blindam a carga nuclear.
4. O tipo de elétron envolvido (s, p, d ou f).
Energias de ionização
Eletropositividade (caráter metálico)
É a tendência que um átomo apresenta em doar elétrons,
quando se encontra ligado a um elemento químico diferente,
formando uma substância composta.
Eletronegatividade de Pauling
•Em 1931 Pauling definiu a eletronegatividade de
um átomo como a tendência de atrair elétrons em
sua direção quando combinado, formando um
composto.
•Ligação covalente – os e
-
utilizados para formar a
ligação não precisam ser distribuídos igualmente
entre os dois átomos.
H F•
•
É uma medida da tendência que os átomos apresentam para
atrair o par eletrônico numa molécula
Escala de eletronegatividades
de Linus Pauling
Eletronegatividade