- pág 70 a 76 À medida que o número de elementos conhecidos foi aumentando, os cientistas sentiram a necessidade de os organizar. Desde o século XVIII até aos dias de hoje, foram surgindo várias propostas de ordenação. 185 1869 Hoje 1
Evolução histórica Dobereiner Newlands Mendeleev/Meyers Moseley Lei das Tríades Lei das oitavas Ordem crescente de massa atómica Ordem crescente de número atómico 1830 1865 1869 1913 Hoje Evolução cronológica da Tabela Periódica Vídeo 10Q evolução histórica 2
Evolução histórica Johann Dobereiner Dobereiner formou grupos de três elementos, as Lei das Tríades tríades, com propriedades químicas semelhantes. Lei das Tríades 1830 1830 Não conseguiu agrupar todos os elementos em grupos com as mesmas propriedades. 3
Evolução histórica John Newlands Newlands formou grupos de oito elementos, as oitavas, por verificar que as suas propriedades se repetiam a cada 8 elementos. Lei das Tríades Lei das Oitavas 1830 1865 Tabela elaborada Newlands em 1865. Primeiro sistema periódico publicado, percursor da Tabela Periódica. 4
Evolução histórica Mendeleev/Meyers Ordem crescente de massa atómica Lei das Tríades Na mesma altura, os cientistas Mendeleev e Meyers consideraram que os elementos deveriam ser colocados por ordem crescente de massa atómica. 1830 1869 5
Evolução histórica Mendeleev distribuiu os 63 elementos, os conhecidos na altura, em 8 colunas verticais e 12 linhas verticais. Mendeleev Lei das Tríades Ordem crescente de massa atómica 1830 1869 Tabela elaborada por Mendeleev em 1872. Atribuiu a cada elemento um número correspondente à casa que ocupava. Deixou lugares vagos para os elementos que ainda estavam por descobrir. 6
Evolução histórica Henry Moseley Moseley verificou que o número atómico Lei das Tríades coincidia com o número de ordem do elemento na Tabela Periódica. Ordem crescente de número atómico 1913 1830 Este cientista reordenou os elementos químicos por ordem crescente dos seus números atómicos, em substituição das massas atómicas. 7
Evolução histórica A Tabela periódica atual consiste numa versão mais completa da Tabela de Mandeleev. Hoje Atualmente, conhecem-se 118 elementos, alguns dos quais são produzidos artificialmente. 8
Atualmente a Tabela Periódica é constituída por 118 elementos, conforme a IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), organizados numa matriz quadriculada de filas verticais e horizontais, por ordem crescente de número atómico (Z). 9
Cada uma das quadrículas apresenta informações relativas ao elemento químico, tais como o número atómico, o símbolo químico e respetivo nome e a massa atómica relativa. Pode, ainda, apresentar outras informações caraterísticas desse elemento, como, por exemplo, a configuração eletrónica. 10
3 Li Lítio 6,94 Número atómico Símbolo químico Nome Massa atómica relativa 11
Famílias de metais e de não metais Metais Não metais Semimetais 12
Organização da Tabela Periódica Metais, não metais e semimetais Os metais situam-se à esquerda, com exceção do Hidrogénio, e os não metais à direita. Metais Não metais Semimetais Os semimetais situam-se entre os metais e não metais por apresentarem propriedades mutáveis. Em circunstâncias distintas, podem comportar-se como metal ou como não metal. 13
Período 3.1 Estrutura da Tabela Periódica Grupo 14
Grupos, períodos e blocos Os elementos químicos na Tabela Periódica encontram-se organizados em 18 colunas (linhas verticais)e 7 linhas (horizontais). Grupos são as colunas da Tabela Periódica e encontram-se numerados de 1 a 18, da esquerda para a direita. Períodos são as linhas da Tabela Periódica e encontram-se numerados de 1 a 7, de cima para baixo. 15
1. Grupo Grupos e Períodos Colunas verticais Numerados de 1 a 18 16
Grupos e Períodos 17. Grupo 17
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Período Grupos e Períodos Linhas horizontais Numerados de 1 a 7
Organização da Tabela Periódica Ordem crescente de número atómico (Z) Número atómico crescente ao longo do grupo. Número atómico crescente ao longo do período. 1 2 3 4 5 6 7 9 10 19
Dentro de cada grupo, as propriedades físicas e químicas dos elementos são semelhantes. Alguns grupos, ou famílias, são conhecidos por designações específicas:
Períodos Metais alcalinos Metais alcalinoterrosos Calcogéneos Halogéneos Gases nobres 3.1 Estrutura da Tabela Periódica Grupos
Na Tabela Periódica os elementos também se encontram organizados por blocos. Blocos são quatro conjuntos (blocos s, p, d e f ) agrupados de acordo com a configuração eletrónica de valência. 1s 1 1s 2 2s 1 2s 2 2p 1 2p 2 2p 3 2p 4 2p 5 2p 6 3s 1 3p 6 Bloco s Bloco d Bloco p 3d 4p 6 4d 5p 6 5d 6p 6 6d Bloco f 4f 5f
A orbital de valência permite posicionar os elementos em blocos : s, p, d ou f. A posição dos elementos na Tabela Periódica depende da sua configuração eletrónica. 23
Relativamente aos GRUPOS, verifica-se que: Os elementos de um mesmo grupo possuem o mesmo número de eletrões de valência. É por essa razão que esses elementos e as suas substâncias elementares têm propriedades físicas e químicas semelhantes.
Grupo 1 a 18 Nos elementos representativos, o número do grupo relaciona-se com o número de eletrões de valência da seguinte forma: Grupo 1 2 13 14 15 16 17 18 N.º de eletrões de valência 1 2 3 4 5 6 7 8 O Hélio(He) é exceção
Relativamente aos PERÍODOS, verifica-se que: O nível de energia mais elevado da configuração eletrónica de um elemento indica o período a que pertence.
Elementos do mesmo período têm o mesmo número de níveis eletrónicos. Período 1.º a 7.º O número do período coincide com o nível de energia (n) dos eletrões de valência, isto é, com o número de níveis de energia dos eletrões do átomo.
Por exemplo, para o elemento enxofre de configuração eletrónica: Grupo 16 3.º período Configuração eletrónica de valência 3s 2 3p 4 : 6 e de valência Grupo 16 Nível de energia mais elevado n = 3 3. Período Última orbital de valência tipo p (3p 4 ) Bloco p
Por exemplo, para o elemento potássio de configuração eletrónica: Grupo 1 3 Li 1s 2 2s 1 2.º período Configuração eletrónica de valência 2s 1 : 1 e de valência Grupo 1 Nível de energia mais elevado n = 2 2. Período Última orbital de valência tipo s (2s 1 ) Bloco s
Para o elemento silício de configuração eletrónica: Grupo 14 14Si [Ne] 3s 2 3p 2 3.º período Através da configuração eletrónica do sílicio, é possível concluir: pertence ao grupo 14 (possui 4 eletrões de valência) e ao 3.º período (os eletrões distribuem-se por 3 níveis de energia); é um elemento do bloco p, porque possui eletrões de valência nas orbitais p; É um elemento representativo da família dos não metais.
Elementos representativos e de transição Os elementos dos blocos s e p (grupos 1, 2 e 13 a 18) também se designam por elementos representativos. Os elementos com eletrões em orbitais de subníveis d e f preenchidas ou em preenchimento (grupos 3 a 12) designam-se por elementos de transição e elementos de transição interna, respetivamente. Bloco s Bloco d Bloco p Bloco f
Elementos representativos e de transição Elementos representativos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18 Elementos de transição Elementos de transição interna
Elementos representativos Bloco s Bloco p Os eletrões de valência apenas ocupam as orbitais s. Os eletrões de valência ocupam as orbitais s e p. Constituído pelos elementos dos grupos 1 e 2 incluindo o hélio. Constituído pelos elementos dos grupos 13 a 18 (excluindo o hélio).
Elementos de transição Bloco d Bloco f Os eletrões de valência ocupam as orbitais d. Os eletrões de valência ocupam as orbitais f. Constituído pelos elementos dos grupos 3 a 12. Constituído pelos elementos de transição interna.
Tabela Periódica como fonte de informação Propriedade da substância elementar Número atómico 30 S S Estado Físico 133 Raio atómico(pm) Símbolo do elemento Zn 1, 15 10 18 Energia de 1ª ionização (kj/e) Ponto de ebulição (ºC) 907 [Ar]3d 10 4s 2 Configuração eletrónica Ponto de fusão (ºC) 416,6 65,39 Massa atómica relativa Massa volúmica (g cm -3 ) 7,19 Zinco Nome do elemento Propriedades da substância elementar 35
Exercício A partir da informação dada na respetiva casa da Tabela Periódica do elemento potássio, situe o elemento na Tabela Periódica referindo o grupo, o período e o bloco. 19 S K 243 [Ar]4s 1 39,098 Potássio A partir da configuração eletrónica: - 1 eletrão de valência - 4 níveis energéticos (n=4) - Orbital de valência do tipo s Grupo 1 Período 4 Bloco s 36
Exercício Grupo 14 14Si [Ne] 3s 2 3p 2 3.º período Através da configuração eletrónica do sílicio, é possível concluir: pertence ao grupo 14 (possui 4 eletrões de valência) e ao 3.º período (os eletrões distribuem-se por 3 níveis de energia); é um elemento do bloco p, porque possui eletrões de valência nas orbitais p; É um elemento representativo da família dos não metais. 37
Em síntese 38