Química

1. QUÍMICA GERAL CAP.I B
1

2. 2
Luanda, 2022
QUÍMICA GERAL
CAPÍTULO I: ESTRUTURA ATÓMICA (PARTE 2)

3. 3
TÓPICOS ABORDADOS
1.1 Propriedades Periódicas
1.1.1 Raio Atómico.
1.1.2 Raio Iónico.
1.2 Energia de Ionização.
1.3 Electroafinidade.
NÚCLEO DE QUÍMICA

4. 4
TÓPICOS ABORDADOS
1.4 Electronegatividade.
1.4.1 Carácter Metálico.
NÚCLEO DE QUÍMICA

5. 5
Moseley, 1913
NÚCLEO DE QUÍMICA
Propriedades dos elementos estavam relacionadas ao:
 número atómico (Z)
 Número de electrões na sua camada de valência

6. 6
TABELA PERIÓDICA
NÚCLEO DE QUÍMICA
Mendeleev estabelece a lei periódica: as propriedades físicas e químicas dos
elementos variam de uma forma periódica com o peso atómico.

7. 7
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS
NÚCLEO DE QUÍMICA
Os elementos químicos:
 Estão dispostos em ordem crescente de número
atômico (Z);
 Agrupam-se em períodos na horizontal (em
linhas);
 Agrupam-se em famílias ou grupos na vertical
(em colunas)

8. 8
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS
NÚCLEO DE QUÍMICA
 A tabela periódica actual é constituída por 18 famílias.
 Existem, actualmente, duas maneiras de identificar as famílias ou
grupos. A mais comum é indicar cada família por um algarismo romano,
seguido das letras A e B, por exemplo, IA, IIA, VB. Essas letras A e B
indicam a posição do electrão mais energético nos subníveis.
 No final da década de 80, a IUPAC (International Union of Pure and
applied Chemistry ) propôs outra maneira: as famílias seriam indicadas
por algarismos arábicos de 1 a 18, eliminando-se as letras A e B.

9. 9
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS
NÚCLEO DE QUÍMICA
Ao longo do grupo (de cima para baixo), aumenta o número quântico
principal, n, das orbitais da camada de valência; e ao longo do período
aumenta o número de electrões;
Ao analisarmos a distribuição electrónica dos átomos dispostos na
tabela periódica e de acordo com o tipo de subcamada que estão a ser
preenchidas, podemos dividir em categorias os elementos em –
elementos representativos, os gases nobres, os elementos de
transição (ou metais de transição), os lantanídeos e os actinídeos.

10. 10
NÚCLEO DE QUÍMICA
Elementos representativos têm as subcamadas s ou p de maior número quântico
principal incompletamente preenchidas;
Os gases nobres (elementos do grupo 18) têm todos uma subcamada p
completamente preenchida excepção do Hélio cuja configuração electrónica é 1s2.
Os metais de transição são os elementos dos grupos 3 até 12, que têm subcamadas d
não completamente preenchidas. Os elementos do grupo 12 são o Zn, o Cd e o Hg,
que nem são elementos representativos nem metais de transição.
Os lantanídeos e actinídeos são por vezes denominados elementos de transição do
bloco f porque têm subcamadas f não completamente preenchidas.
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS

11. 11
NÚCLEO DE QUÍMICA
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS
Família ou
grupo
Nome Configuração do último
nível
N° de electrões do
último nível
1 - IA Metais Alcalinos ns1 1
2 - IIA Metais Alcalino-terrosos ns2 2
13 - IIIA Família do Boro ns2 np1 3
14 - IVA Família do Carbono ns2 np2 4
15 - VA Família do Nitrogênio ns2np3 5
16 - VIA Calcogênios ns2np4 6
17 – VIIA Halogênios ns2 np5 7
18 - zero Gases Nobres ns2np6 8

12. 12
NÚCLEO DE QUÍMICA
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS
Observações:
 A família 0 recebeu esse número para indicar que sua reatividade nas
condições ambientes é nula.
 O elemento hidrogênio (H), embora não faça parte da família dos metais
alcalinos, está representado na coluna IA por apresentar 1 electrão no
subnível s na camada de valência.
 O único gás nobre que não apresenta 8 electrões na camada de valência é o
He: 1s2 .

13. 13
NÚCLEO DE QUÍMICA
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS
Elementos Central da tabela
 Os elementos dessas famílias são denominados genericamente elementos de transição.
 Uma parte deles ocupa o bloco central da tabela periódica, de IIIB até IIB (10 colunas), e
apresenta seu electrão mais energético em subníveis d. Esses elementos também são
conhecidos como elementos de Transição externa, ou seja, todos os elementos cujo
electrão de maior energia se encontra na penúltima camada no subnível d. A sua
configuração geral é: ns2 (n – 1) d1 a 10

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NÚCLEO DE QUÍMICA
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS
Lantanídeos e Actinídeos
 A outra parte deles está deslocada do corpo central, constituindo as séries
dos lantanídeos e dos actinídeos. Essas séries apresentam 14 colunas.
 O electrão é mais energético está contido em subnível f (f1 a 14).
 Esses elementos são também conhecidos como elementos de Transição
interna, ou seja, todos os elementos cujo electrão de maior energia se
encontra na antipenúltima camada no subnível f, série dos Lantanídeos ou
Terras raras (4f) e Actinídeos (5f).
 Configuração geral: ns2 (n – 2) f1 a 14

15. 15
NÚCLEO DE QUÍMICA
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS
O esquema a seguir mostra o subnível ocupado pelo electrão mais energético dos
elementos da tabela periódica.

16. 16
NÚCLEO DE QUÍMICA
A tabela periódica pode ser utilizada para relacionar as propriedades dos
elementos químicos com suas estruturas atómicas. Essas propriedades dos
elementos podem ser classificadas em dois tipos: propriedades periódicas e
aperiódicas.
 As propriedades aperiódicas são aquelas cujos valores variam na medida em
que o número atómico aumenta e que não se repetem em períodos
determinados. Um exemplo de propriedade aperiódica é a massa atómica, que
sempre aumenta com o número atómico (Z). No entanto, as propriedades
periódicas são mais comuns e importantes, de maneira que, daqui para diante,
somente elas serão estudadas com mais detalhes.
Propriedades periódicas da tabela

17. 17
NÚCLEO DE QUÍMICA
Propriedades periódicas da tabela
As propriedades periódicas são aquelas que, na medida em que o número atómico
aumenta, assumem valores semelhantes para intervalos regulares, isto é, repetem-se
periodicamente. Exemplo: o número de electrões na camada de valência.
As propriedades periódicas são: eletronegatividade, eletropositividade, raio
atómico, afinidade eletrónica, potencial de ionização, densidade
atómica, volume atómico, temperatura de fusão e temperatura de ebulição. As
quatro últimas propriedades muitas vezes são consideradas aperiódicas por
apresentarem um certo desordenamento: o volume atómico cresce, no período, do
centro para as extremidades; as temperaturas de fusão e ebulição crescem com o raio
atómico nas famílias da esquerda (1 e 2), e decrescem nas da direita (gases
nobres e halogénios).

18. 18
NÚCLEO DE QUÍMICA
Raio atómico
O raio atómico (r) é a metade da distância (d) entre dois núcleos de
átomos vizinhos. Neste caso, considera-se o átomo como uma esfera. Então,
de modo mais completo, podemos definir que o raio atômico (r) de um
elemento é a metade da distância (d) internuclear mínima na qual dois
átomos desse elemento podem estar, sem estarem ligados
quimicamente.

19. 19
NÚCLEO DE QUÍMICA
Raio Atómico
Utilizamos dois átomos não ligados, pois a medida do raio de um átomo isolado não
pode ser feita com precisão, uma vez que a eletrosfera não tem um limite
determinado.
Representação do raio atómico obtido a partir de uma
molécula diatómica homonuclear.

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Raio Atómico

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Raio Atómico
 Diminui ao longo do período, devido ao aumento da carga
nuclear.
 Aumenta ao longo do grupo, devido ao aumento do
número de níveis de energia preenchidos.

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Carga Nuclear efectiva e Efeito de
Blindagem
Em um átomo polielectrónico, cada electrão é atraído simultaneamente pelo núcleo e
repelido pelos outros electrões. A análise exacta dessa situação torna-se complicada
pela imensa quantidade de repulsão electrão-electrão presente.
A carga nuclear de um átomo é dada pelo número de protões presentes no núcleo
deste átomo e é chamada número atômico (Z).
Z = carga nuclear = número de protons
A carga nuclear efetiva é a carga sofrida por um electrão em um átomo
polielectrónico. A carga nuclear efetiva não é igual à carga no núcleo devido ao efeito
dos electrões internos.

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Carga Nuclear efectiva e Efeito de
Blindagem
Cada electrão de um átomo é protegido (blindado) do efeito de atração da carga
nuclear pelos electrões do mesmo nível de energia e, principalmente, pelos electrões
dos níveis mais internos.
Apenas uma parte da carga nuclear actua realmente sobre os electrões: é a Carga
Nuclear Efetiva (Zef).
A carga nuclear efectiva que atua sobre um electrão é dada por: Zef = Z - S
Zef = carga nuclear efetiva
Z = carga nuclear (número atómico)
S = constante de blindagem

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Carga Nuclear efectiva e Efeito de
Blindagem
 Quando aumenta o número médio de electrões protectores (S), a carga nuclear
efetiva (Zef) diminui.
 Quando aumenta a distância do núcleo, S aumenta e Zef diminui.
Os electrões externos são atraídos para o núcleo pela carga nuclear mas são
empurrados pela repulsão dos electrões internos. Como resultado, a carga nuclear
experimentada pelos electrões externos é diminuída, e dizemos que os electrões
externos sofrem blindagem da carga nuclear total pelos electrões internos.

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Raio Iónico
Raio Iónico: é o raio de um catião ou de um anião.
Quando um átomo neutro é convertido num anião o seu tamanho (ou raio)
aumenta, visto que a carga nuclear permanece a mesma mas a repulsão
resultante do(s) electrão(ões) adicional(ais) aumenta a extensão da nuvem
electrónica. Já o catião é menor do que o átomo neutro, visto que a remoção
de um ou mais electrões reduz a repulsão electrão-electrão mas a carga
nuclear permanece igual, pelo que a nuvem electrónica se contrai.

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Iões isoelectrónicos
 Átomos e iões com o mesmo número de electrões e, portanto, a mesma
configuração eletrónica, são chamados partículas isoeletrónicas.
Ex: Na+« F-
 Na comparação do raio das partículas isoeletrónicas, o efeito
predominante é o aumento da carga nuclear, aumentando a atração entre
o núcleo e os eletrões.
Comparação do tamanho de partículas isoeletrónicas, em picómetros (pm).

27. 27
NÚCLEO DE QUÍMICA
Iões isoelectrónicos
 Quando se comparam partículas isoeletrónicas, quanto maior for a carga
nuclear menor será o raio iónico.
 Em catiões isoelectrónicos: os raios de iões tripositivos (3+) são
menores do que os iões dipositivos (2+) que por sua vez são menores do
que os iões monopositivos(1+); Ex: Al3+ « Mg2+ « Na+.
 Aniões isoelectrónicos, verificamos que os raios mononegativos são
menores do que os iões dinegativos e assim sucessivamente.

28. 28
NÚCLEO DE QUÍMICA
Energia de Ionização
Energia de Ionização: é a energia mínima necessária para remover um electrão de
um átomo gasoso no seu estado fundamental. A grandeza da energia de ionização é
uma medida do esforço necessário para forçar um átomo a libertar um electrão, ou da
força com que o electrão está preso no átomo.




 e
g
X
g
X
energia )
(
)
(
energia + X(g)  X+(g) + e- I1
energia + X+(g)  X2+(g) + e- I2
energia + X2+(g)  X3+(g) + e- I3
I1  I2 < I3

29. 29
NÚCLEO DE QUÍMICA
Energia de Ionização
 Aumenta ao longo do período, devido ao aumento da carga
nuclear.
 Diminui ao longo do grupo, devido ao aumento do número
de níveis de energia preenchidos.
 Variação da energia de ionização (em kJ mol–1) ao longo dos
grupos e dos períodos da Tabela Periódica.

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Afinidade electrónica
Afinidade electrónica: é a variação de energia que ocorre quando um electrão é
captado por um átomo no estado gasoso. É a capacidade para aceitar um ou mais
electrões.
)
(
)
( g
X
e
g
X 




31. 31
NÚCLEO DE QUÍMICA
Afinidade electrónica
X(g) + e-  X-
(g) + Energia (exotérmica)
Observações:
1) A afinidade eletrônica numericamente é igual ao potencial de ionização.
2) Os gases nobres apresentam afinidade eletrônica igual a zero.

32. 32
NÚCLEO DE QUÍMICA
Electropositividade
Eletropositividade: mede a tendência do elemento em perder
electrões, define o seu caráter metálico.
F
Fr

33. 33
NÚCLEO DE QUÍMICA
Electronegatividade
Eletronegatividade: mede a tendência do elemento em ganhar
electrões, define o seu caráter não metálico.
F
Fr
Ordem de eletronegatividade: F / O / N /Cl / Br / I / S / P / C / H

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Propriedades Periódicas Especiais
 Densidade, que, de maneira geral, aumenta das extremidades para o centro
da tabela;
Os
Obs. O Ósmio é o elemento mais denso.
 Volume Atómico: é o volume ocupado por um átomo-grama do elemento no
estado sólido.
Os
Obs. Nas famílias o volume atómico não
obedece a variação da densidade e sim a massa
atómica. Volume atómico, que numa família
aumenta com Z e nos períodos aumenta do
centro para as extremidades da tabela;

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Propriedades Periódicas Especiais
Ponto de Fusão e Ebulição:
Observações:
1) O elemento de maior ponto de fusão é o Carbono - C, este não obedece a regra de
posicionamento na tabela.
2) O elemento de maior ponto de ebulição é o Tungstênio - W.
3) Os metais alcalinos e alcalinos terrosos contrariam a regra, o PF e o PE crescem de baixo
para cima.

36. 36
NÚCLEO DE QUÍMICA
Propriedades Periódicas Especiais
Ponto de fusão e de ebulição, que, nos grupos I e II (famílias
IA e IIA), aumentam de baixo para cima, e, nas demais
famílias, aumenta de cima para baixo. Nos períodos, essas duas
propriedades aumentam das extremidades para o centro da
tabela.
 PONTO DE FUSÃO: É temperatura na qual uma
substância passa do estado sólido para o estado líquido.
 PONTO DE EBULIÇÃO: É temperatura na qual uma
substância passa do estado líquido para o estado gasoso.

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NÚCLEO DE QUÍMICA
Propriedades Aperiódicas
Massa Atómica
É a unidade usada para pesar átomos e moléculas, equivale a 1/12 da massa
de um átomo isótopo do carbono-12 (C12). Sempre aumenta com o aumento
do número atómico.
Calor Específico
É a quantidade de calor necessária para elevar de 1°C a temperatura de 1g
do elemento. O calor específico do elemento no estado sólido sempre
diminui com o aumento do número atómico.