QUÍMICA 1 0 PERÍODO ENSINO MÉDIO TABELA PERIÓDICA A LEI PERIÓDICA

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1 QUÍMICA 1 0 PERÍD

2 1 0 PERÍD ENSIN MÉDI QUÍMICA TABELA PERIÓDICA A LEI PERIÓDICA A medida que se conhece um grande número de elementos químicos e várias de suas propriedades, sentiu-se a necessidade de agrupar estes dados de forma prática e funcional. Muitos trabalhos foram feitos neste sentido mas dois deles tiveram um valor fundamental. s cientistas Lothar Meyer (alemão) e Dmitri Mendeleiev (russo), trabalhando independentemente chegaram a conclusão que algumas propriedades físicas e químicas dos elementos variam periodicamente em função das suas massas atômicas. Mais tarde Moseley determinou o número de prótons de cada elemento e comprovou que as propriedades físicas e químicas dos elementos variam periodicamente em função de seus números atômicos.

3 A TABELA PERIÓDICA Na tabela periódica, os elementos estão dispostos na ordem crescente de seus números atômicos (Z). Cada linha horizontal representa 1 período e cada coluna um grupo ou família. A tabela periódica é composta por 7 períodos e 18 famílias ou grupos. número do período em que o elemento se situa é igual ao número de níveis de energia que este elemento possui no estado fundamental. Assim: 1 0 período 1 nível de energia: K 2 elementos 2 0 período 2 níveis de energia: K, L 8 elementos 3 0 período 3 níveis de energis: K, L, M 8 elementos 4 0 período 4 níveis de energia: K. L, M, N 18 elementos 5 0 período 5 níveis de energia: K, L, M, N, 18 elementos 6 0 período 6 níveis de energia: K, L, M, N,, P 32 elementos 7 0 período 7 níveis de energia: K, L, M, N,, P, Q 24 elementos s grupos segundo o Chemical Abstracts Service Group são classificados e A e B em função da sua configuração eletrônica. IA VIIIA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA A IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB B A Grupos A configuração eletrônica termina em s ou p. Grupos B configuração eletrônica termina em d. Famílias A: o número da família é igual ao número de elétrons da camada de valência. Eemplos: 8 1s 2 2s 2 2p 4 2º período, grupo VI A 11Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3º período, grupo I A 35Br 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 4º período, grupo VII A Famílias B: Para estes elementos somamos o número de elétrons do sub-nível mais energético (d) com os elétrons da camada de valência. Soma Grupo Soma Grupo 3 IIIB 8 VIIIB 4 IVB 9 VIIIB 5 VB 10 VIIIB

4 6 VIB 11 IB 7 VIIB 12 IIB Todos os elementos que possuem o elétron mais energético em sub-nível f pertencem ao grupo IIIB. São conhecidos como metais de transição interna e estão destacados abaio da tabela. Se do 6º período, formam a série dos Lantanídios e se do 7º período, formam a série dos Actinídios. Série dos Lantanídios: La (Lantânio), Ce (Cério), Pr (Praseodímio), Nd (Neodímio), Pm (Promécio), Sm (Samário), Eu (Európio), Gd (Gadolíneo), Tb (Térbio), Dy (Disprósio), Ho (Hólmio), Er (Érbio), Tm (Túlio), Yb (Itérbio), Lu (Lutécio). Série dos Actinídios: Ac (Actínio), Th (Tório), Pa (Protoactínio), U (Urânio), Np (Netúnio), Pu (Plutônio), Am (Amerício), Cm (Cúrio), Bk (Berquélio), Cf (Califórnio), Es (Einsteinio), Fm (Férmio), Md (Mendelévio), No (Nobélio), Lr (Laurêncio). As famílias dos elementos representativos da tabela periódica possuem nome próprio: IA Metais alcalinos IIA Metais alcalino terrosos IIIA Família do boro IVA Família do carbono VA Família do nitrogênio VIA Família dos calcogênios VIIA Família dos halogênios VIIIA Família dos gases nobres Segundo a IUPAC, as famílias são numeradas sequencialmente de 1 a 18. s grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17, 18 correspondem aos elementos representativos e os grupos 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 correspondem aos metais de transição. Assim: 1 IA 2 IIA 13 IIIA 14 IVA 15 VA 16 VIA 17 VIIA 18 VIIIA ou 0 3 IIIB 4 IVB 5 VB 6 VIB 7 VIIB 8, 9, 10 VIIIB 11 IB 12 IIB

5 CLASSIFICAÇÃ DS ELEMENTS SEGUND SUAS PRPRIEDADES Gases Nobres H Ametais Metais Semimetais s elementos da tabela periódica podem ser divididos em 5 categorias: A- Semimetais s semimetais são 7: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po. São elementos que apresentam propriedades intermediárias entre os metais e os ametais. Eles dividem a tabela periódica em 2 partes: a esquerda os metais e a direita os ametais ou não metais. B- Metais São 85 elementos, formando a maioria dos elementos. Suas propriedades: - bons condutores de calor - bons condutores de eletricidade - maleáveis ou seja podem ser transformados em lâminas - dúcteis ou seja podem ser transformados em fios - possuem brilho metálico característico - tem cor entre acinzentado e prateado com eceção do ouro e do cobre - são sólidos a 25 0 C e 1 atm, com eceção do mercúrio que é líquido. C- Ametais ou não metais São 11 elementos. Propriedades: - não são bons condutores de calor - não são bons condutores de eletricidade - não possuem brilho característico.

6 D- Gases nobres São 6 elementos da família 18 ou VIIIA. A característica principal destes elementos é a inércia química; eles não se ligam espontaneamente a outros átomos. Possuem 8 elétrons na camada de valência com eceção do Hélio que possui 2. E- Hidrogênio hidrogênio é um elemento atípico porque não se enquadra em nenhum dos grupos. É o menor dos elementos com número atômico 1. Está colocado no grupo IA ou 1 por possuir somente 1 elétron na camada de valência, como os metais alcalinos mas não possui nenhuma propriedade que caracteriza os metais alcalinos. ELETRNEGATIVIDADE Eistem diversas propriedades periódicas porém neste módulo estudaremos somente a eletronegatividade. Define-se a eletronegatividade como sendo a capacidade que um átomo possui de atrair elétrons para perto de si, comparado a outros. - o responsável pela capacidade de atrair elétrons é o núcleo - o núcleo irá atrair elétrons para a camada de valência do átomo - os gases nobres possuem todas as camadas completas inclusive a última. Assim, não se define eletronegatividade para estes elementos. A eletronegatividade nos períodos aumenta da esquerda para a direita e nas famílias de baio para cima. IA VIIIA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB

7 LIGAÇÕES QUÍMICAS LIGAÇÔES QUÌMICAS Dos elementos químicos conhecidos, apenas os gases nobres (6 elementos) são encontrados na natureza na forma de átomos isolados. Todos os demais elementos encontram-se sempre ligados uns aos outros. s gases nobres não apresentam eletronegatividade e são muito estáveis. As ligações químicas entre os átomos dos diversos elementos sempre envolve a eletrosfera e os elétrons de valência. Configuração eletrônica dos gases nobres: 2He 1s 2 10Ne 1s 2 2s 2 2p 6 18Ar 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 36 Kr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 56Xe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 86 Rn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 Todos estes elementos possuem 8 elétrons na camada de valência com eceção do Hélio que possui 2 porém todos possuem a última camada completa ou seja com o número máimo de elétrons enquanto última. Por isso, admite-se que todos os outros elementos devem adquirir através das ligações químicas uma configuração igual a dos gases nobres para ficarem mais estáveis. s átomos dos diferentes elementos ligam-se uns aos outros para adquirirem uma configuração eletrônica igual a de um gás nobre: 8 elétrons na camada de valência ou 2 quando a primeira for a de valência. A LIGAÇÃ IÔNICA que ocorre quando átomos de sódio (Na) e de cloro (Cl) entram em contato? A configuração eletrônica destes elementos é: 11Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 17Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 sódio possui 1 elétron na camada de valência. Se ele perder este elétron, a sua camada de valência passa a ser a anterior que tem 8 elétrons, igual a do Neônio (Ne), gás nobre. cloro possui 7 elétrons na camada de valência. Se receber 1 elétron, sua camada de valência passa a ter 8 elétrons, igual ao gás nobre Argônio (Ar). Assim, entre estes dois átomos irá ocorrer uma transferência de elétrons e formação de íons. Representamos este processo da seguinte maneira: Na Cl Na +1 Cl [ fórmula eletrônica ] -1

8 A fórmula eletrônica também é conhecida por fórmula de Lewis por ter sido proposta por este cientista. Eemplos: Ca Cl Cl +2 Ca 2 [ Cl -1 ] Cálcio (Ca) tem 2 elétrons no último nível (grupo IIA) e o cloro tem 7 (grupo VIIA) As ligações iônicas ocorrem entre elementos pouco eletronegativos que possuem 1 a 3 elétrons na camada de valência (metais) com elementos muito eletronegativos que possuem 5 a 7 elétrons no último nível (ametais). Metal + Ametal Cátion + Ânion Na 2 Na Na [ ] -2 2 Na +1 Al 2 3 Al Al 2 Al +3 [ ] -2 3 A LIGAÇÃ CVALENTE Nem sempre átomos pouco eletronegativos se ligam a átomos muito eletronegativos. Acontece que dois ametais podem se ligar entre si: Cl 2, 2, H 2, etc. Para eplicar a ligação entre dois átomos que precisam ganhar elétrons, admitimos que os dois compartilham seus elétrons de modo que um átomo pode utilizar elétrons do outro. par de elétrons compartilhado pertence simultaneamente aos dois átomos. Definimos a ligação covalente como sendo a ligação que se dá por compartilhamento de um ou mais pares de elétrons de modo que ambos adquiram estabilidade por terem adquirido o octeto dos gases nomes. Moléculas são unidades formadas por átomos que se ligam entre si por ligações covalentes. H 2 H H H H fórmula molecular fórmula eletrônica fórmula estrutural HCl H Cl H Cl

9 H 2 H H H H 2 Quando temos H e presentes em uma molécula, preferencialmente o H se liga ao. HN 2 H N H N Como eplicar a estrutura do HN 3? HN 3 H N H N Para podermos ligar mais um igênio () ao Nitrogênio (N) usamos a ligação covalente coordenada ou dativa. Neste tipo de ligação, um dos átomos fornece o par para ser compartilhado. A FAMÍLIA 14 ou IVA s elementos desta família possuem 4 elétrons na camada de valência e podem ganhar ou perder elétrons para a formação do octeto. que vai determinar o caráter do elemento vai ser tamanho de seu átomo ou a sua eletronegatividade. Assim: C 2º período Ametal Se 3º período Semimetal Ge 4º período Semimetal Sn 5º período Metal Pb 6º período Metal bs.: Para famílias A, o número da família indica o número de elétrons da camada de valência (última camada)