Este documento resume as principais informações sobre a tabela periódica dos elementos químicos, incluindo sua estrutura, períodos, famílias, propriedades periódicas e aperiódicas. Explica a evolução histórica da tabela desde sua criação por Lavoisier até a versão atual de Moseley. Fornece exemplos de aplicações da tabela periódica em outros campos.
Classificação periódica e propriedades periódicas dos elementos químicos
1. Disciplina: Química
Profª: Alda e Cristina
30/04/2015
1
Pré-Vestibular Samora Machel
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Classificação e
propriedades periódicas
dos elementos químicos
2. Mas para que serve a tabela periódica?
Matemática
Química
3. Tabela
Representação gráfica dos elementos químicos existentes
Organização dos elementos conforme suas características
Informações sobre cada elemento químico
Padronização para facilitar a comunicação (IUPAC)
Periódica
dos
Elementos químicos
modo de organização
propriedades periódicas
disposição dos elementos
químicos existentes
TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS
4. A DESCOBERTA DOS ELEMENTOS
Elementos conhecidos antes de 1650:
Ag, As, Au, C, Cu, Fe, Hg, Pb, S, Sb, Sn
Elementos descobertos após o ano 2000:
Ununtrio (Uut)
Ununquadio (Uuq)
Ununpentio (Uup)
Ununhexio (Uuh)
Ununséptio (Uus)
Ununoctio (Uuo)
5. ORIGEM DOS NOMES DOS ELEMENTOS
Argônio (Ar) – inerte, lento (grego)
Ouro (Au) – dourado (latim)
Bromo (Br) – mau cheiroso, fedido (grego)
Escândio (Sc) – Escandinávia
Germânio (Ge) – Alemanha
Magnésio (Mg) – Grécia
Bóhrio (Bh) – Niels Bohr
Cúrio (Cm) – Marie e Pierre Curie
Einstênio (Es) – Albert Einstein
Características
Local de descoberta
Homenagem a cientistas
7. • Pai da química moderna
• Publicou em 1789 o “Tratado Elementar de Química”
• Organizou uma lista com os 33 elementos que à época eram conhecidos
O PRIMEIRO PASSO PARA A ORGANIZAÇÃO DOS ELEMENTOS
Antoine Laurent Lavoisier
1743-1794
8. A Lei das Tríades – (1824)
Ca Sr Ba
40 137 Sr = 40 + 137
2
88
Sr ≅ 88
Johann Dobereiner
1780-1849
• Organizou os elementos em grupos de 3
• Ordem crescente de massa atômica
• Massa atômica do elemento do meio é aproximadamente a média
aritmética dos elementos da ponta
• Primeiro a demonstrar as relações entre os elementos
9. O Parafuso Telúrico – (1862)
Alexandre Chancourtois
• Organização dos elementos em ordem crescente de massa atômica, em
torno de um cilindro
• Sua proposta ficou conhecida como “parafuso telúrico” ou “caracol de
Chancourtois”
•Devido às irregularidades, a proposta não foi muito bem aceita na época
1820-1886
10. Lei das oitavas – (1864)
John Newlands
• Ordem crescente de massa atômica, em linhas com 7 elementos cada
• O oitavo elemento seria uma espécie de repetição do primeiro, como a
oitava nota musical
• Sua proposta chegou a ser ridicularizada
• Inseriu o termo periodicidade (repetição com propriedades semelhantes)
1837-1898
11. A tabela de Mendeleiev – (1871)
Dmitri Mendeleiev
• Pai da tabela periódica (Nobel em 1906)
• Organizou 60 elementos químicos em 12 linhas horizontais, em ordem
crescente de MASSA ATÔMICA
• Elementos de um mesmo grupo eram semelhantes entre si
1834-1907
44Sc , 69Ga e 72Ge
Ausência dos gases
nobres
12. A tabela de Moseley – (1913)
Henry Moseley
• Tabela que conhecemos atualmente
•Organização dos elementos em ordem crescente de NÚMERO ATÔMICO
• Organização em períodos e famílias
1887-1915
Seaborg
(1951)
13. Tabela Periódica Atual
•Total de 118 elementos
•Organização dos elementos em ordem crescente de NÚMERO ATÔMICO
•Organização em 7 períodos e 18 famílias (ou grupos)
http://www.tabelaperiodicacompleta.com/
15. PERÍODOS
Período – cada uma das 7 linhas horizontais (indica o número da camada de valência)
8B 9B 10B
1
2
3
4
5
6
7
2
He – 1 camada eletrônica (K) - 1º período
16
S – 3 camadas eletrônicas (K e L) – 3º período
87
Fr – 7 camadas eletrônicas (KLMNOPQ) – 7º período
Ao longo do período o número atômico aumenta
6
7
16. FAMÍLIAS OU GRUPOS
8B 9B 10B
1
2
3
4
5
6
7
7
N K = 2 L = 5 5A
17
Cl K = 2 L = 8 M = 7 7A
12
Mg K = 2 L = 8 M = 2 2A
34
Se K = 2 L = 8 M = 18 N = 6 6A
Família ou grupo – cada uma das 18 linhas verticais (indica o número de elétrons de valência)
Elementos de uma mesma família apresentam características semelhantes entre si
17. 8B 9B 10B
1
2
3
4
5
6
7
Famílias com nomes especiaisMetais
alcalinos
Metais
Alcalinos
Terrosos
Calcogênios
Halogênios
Gases
nobres
3A – Família do Boro
4A – Família do Carbono
5A – Família do Nitrogênio
18. Famílias A – Elementos representativos
Famílias B – Elementos de transição externa
Lantanídios e actinídios – Elementos de transição interna
Classificação dos elementos quanto ao tipo
externa
Elementos de transição interna
19. Metais – elementos sólidos, duros, com brilho característico
Ametais – propriedades completamente opostas aos metais
Semimetais – propriedades intermediárias entre os metais e ametais
Classificação dos elementos quanto às propriedades
20. Classificação dos elementos quanto à distribuição eletrônica
Bloco s – elementos cuja distribuição eletrônica termina no subnível “s”
Bloco p – elementos cuja distribuição eletrônica termina no subnível “p”
Bloco d – elementos cuja distribuição eletrônica termina no subnível “d”
Bloco f – elementos cuja distribuição eletrônica termina no subnível “f”
17
Cl
1s2
2s2
2p6
3s2
3p5
Exemplos
11
Na
1s2
2s2
2p6
3s1
22. TABELAS PERIÓDICAS ALTERNATIVAS
A tabela periódica foi a maneira mais prática e didática que os cientistas encontraram para
organizar os elementos conforme suas semelhanças. Esta organização facilitou bastante o
nosso trabalho.
E aí, se não existisse a tabela periódica, teríamos que decorar todos os elementos
químicos, seria um trabalho e tanto, não é?
A idéia da tabela periódica foi tão genial, que se estendeu a outros ramos, logo
surgiram tabelas alternativas, nas quais algo qualquer é organizado de acordo com
suas características assim como na tabela periódica dos elementos.
29. VAMOS PRATICAR?
Observando a tabela periódica, forneça as seguintes informações sobre os seguintes elementos:
a) Posição na tabela
b) Número atômico e massa atômica
c) Número de elétrons na camada de valência
d) Classifique-o em metal, ametal ou semimetal
e) Classifique-o em representativo ou metal de transição
f) Classifique-o quanto ao bloco (s, p, d ou f)
Ca, F, Fe, La
Ca
a) 4º período, família 2A
b) Z = 20; A= 40
c) 2 elétrons
d) metal
e) representativo
f) bloco s
F
a) 2º período, família 7A
b) Z = 9; A= 19
c) 7 elétrons
d) ametal
e) representativo
f) bloco p
Fe
a) 4º período, família 8B
b) Z = 26; A= 56
c) 2 elétrons
d) metal
e) metal de transição
externa
f) Bloco d
La
a) 6º período, família 3B
b) Z = 57; A= 139
c) 2 elétrons
d) metal
e) metal de transição
interna
f) Bloco f
31. PROPRIEDADES PERIÓDICAS E APERIÓDICAS
DOS ELEMENTOS
Propriedades aperiódicas – propriedades cujos valores variam
(aumentam ou diminuem) continuamente com aumento do número
atômico e que não se repetem em períodos determinados ou
regulares.
n° atômico
Massaatômica
A massa atômica é uma propriedade aperiódica, pois sempre aumenta com o aumento
do número atômico, independente do período em que o elemento está localizado.
32. Propriedades periódicas – são aquelas que, à medida
que o número atômico aumenta, seus valores variam
periodicamente (aumentam ou diminuem seguidamente)
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Be
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Número de elétrons de valência X Número atômico
33. •RAIO ATÔMICO
•ENERGIA DE IONIZAÇÃO
•AFINIDADE ELETRÔNICA
•ELETRONEGATIVIDADE
Principais propriedades periódicas
34. RAIO ATÔMICO
Refere-se ao tamanho do átomo, consiste na distância do núcleo do
átomo até a sua camada de valência
Raio
r rr
O valor do raio atômico reflete o tamanho do átomo, desta forma dentre os átomos de
C, Si e Ge, o germânio é o maior dos três.
35. Para comparar o tamanho dos átomos, devemos
considerar dois fatores:
1- Número de camadas: quanto maior o número de
camadas, maior será o raio atômico
2- Número de prótons: quanto maior o número de
prótons, menor será o raio atômico, pois haverá maior
atração dos prótons sobre os elétrons, reduzindo o
tamanho do átomo
No caso dos íons, vale sempre lembrar que o ânion é sempre maior que seu átomo de
origem, já o cátion é sempre menor. O tamanho de um íon é denominado raio iônico.
Ânion > Átomo Neutro > Cátion
36. Desta forma podemos estabelecer que:
Numa mesma família, o raio atômico aumenta de cima para baixo pois
aumenta-se o número de camadas
Num mesmo período (mesmo número de camadas), o raio atômico diminui
com o aumento do número atômico
RAIO ATÔMICO
HH
LiLi
NaNa
KK
RbRb
CsCs
FrFr
He
Fr – elemento com maior raio atômico de todos
He – elemento com menor raio atômico de todos
Unidade de medida = picômetro (pm)
38. ENERGIA DE IONIZAÇÃO
É a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um
átomo isolado no estado gasoso
XX (g)(g) + Energia → X+ Energia → X++
(g)(g) + e+ e--
NaNa (g)(g) → Na→ Na++
(g)(g) + e+ e--
EI = 496 kJ/molEI = 496 kJ/mol
Raio atômico e energia de ionização são propriedades
inversamente proporcionais, ou seja, quanto maior o tamanho do
átomo (raio atômico), menor será sua energia de ionização
39. HeHe
NeNe
ArAr
KrKr
XeXe
RnRn
HH
FrFr
ENERGIA DE IONIZAÇÃO
Desta forma podemos estabelecer que:
Numa mesma família, a energia de ionização aumenta de baixo para cima
Num mesmo período, a energia de ionização aumenta da esquerda para a
direita, ou seja, à medida que aumenta o número atômico
H – elemento com menor energia de ionização de todos
Os gases nobres (com exceção ao He) são os elementos que apresentam
maior energia de ionização, pois são estáveis e não tendem a perder elétrons
Unidade de medida = kJ/mol
40. AFINIDADE ELETRÔNICA
É a energia liberada quando um elétron é adicionado a um átomo
neutro no estado gasoso
XX (g)(g) + e-+ e- → X→ X--
(g)(g) + Energia+ Energia
Quanto menor o tamanho do átomo (raio atômico), mais facilmente
ele receberá um elétron, ou seja, maior será sua afinidade eletrônica
A afinidade eletrônica varia de maneira semelhante à energia de
ionização
ClCl (g)(g) + e+ e--
→ Cl→ Cl--
(g)(g) AE = - 349 kJ/molAE = - 349 kJ/mol
41. HH
FrFr
AFINIDADE ELETRÔNICA
Desta forma podemos estabelecer que:
Numa mesma família, a afinidade eletrônica aumenta de baixo para cima
Num mesmo período, a afinidade eletrônica aumenta da esquerda para a
direita, ou seja, à medida que aumenta o número atômico
Os gases nobres, como já são estáveis, não tendem a receber elétrons, por isso
apresentam afinidade eletrônica nula
Unidade de medida = kJ/mol
O valor da afinidade eletrônica é sempre negativo, pois trata-se de energia que é liberada
FF
42. ELETRONEGATIVIDADE
Refere-se à tendência de um átomo em atrair elétrons para si em
uma ligação química
A eletronegatividade tem relação com o raio atômico. Quanto menor o
tamanho do átomo (raio atômico), maior será a eletronegatividade
Átomos iguais não há
diferença de eletronegatividade
O Flúor “puxa” mais
os elétrons pra si
O Flúor é mais
eletronegativo
43. FrFr
ELETRONEGATIVIDADE
Desta forma podemos estabelecer que:
Numa mesma família, a eletronegatividade aumenta de baixo para cima
Num mesmo período, a eletronegatividade aumenta da esquerda para a
direita, ou seja, à medida que aumenta o número atômico
F – elemento mais eletronegativo da tabela periódica
Os gases nobres por serem estáveis e não reagirem, apresentam eletronegatividade
nula
FF