O documento descreve a evolução histórica da tabela periódica desde os primeiros cientistas que contribuíram para sua construção como Lavoisier até a forma atual. Apresenta os principais conceitos como número atômico, camadas eletrônicas, grupos e períodos. Explica também como as propriedades periódicas variam de acordo com a posição dos elementos na tabela.
2. Contribuição de vários cientistas
Henry Moseley
J.L.Meyer
( 1830-1895)
A.B.Chancourtois
( 1820-1886)
ANTOINE LAVOISIER
(1743-1794)
Glenn Seaborg
(1912 – 1999)
Dimitri Mendeleyev
(1834-1907)
J.A.R.Newlands
(1837-1898)
J.W.Döbereiner
(1780-1849)
3. ANTOINE LAVOISIER
• Publicou em 1789 o “Tratado elementar da
química”;
•Classificou os elementos como
metais, gases, ácidos e elementos terrosos.
Classificou a luz e o calor como gases.
• Construiu uma tabela com 32 elementos;
5. A. BEGUYEN DE
CHANCOURTOIS
• 1862 – Parafuso telúrico
6. JONH NEWLANDS
• 1866
• “Lei das oitavas”
• A cada oito elementos
observa-se uma
repetição das
propriedades químicas
do primeiro elemento
considerado.
7. DIMITRI MENDELEEV E LOTHAR
MEYER
• 1869 - trabalhando
independentemente.
• Lei periódica: As
propriedades dos
elementos químicos
variam periodicamente
com suas massas
atômicas.
9. Moseley
• 1913 – Moseley
• Lei periódica: As
propriedades dos
elementos químicos
variam periodicamente
em função dos seus
números atômicos.
10. Seaborg
• Glenn Seaborg (1951)
• Seaborg descobriu
todos os elementos
transurânicos (do
número atômico 94 até
102).
• Reconfigurou a tabela
periódica colocando a
série dos actnídeos
abaixo da série dos
lantanídeos.
11. Tabela periódica atual
Existem, atualmente, duas maneiras de identificar as
famílias ou grupos.
A mais antiga em que a família é identificada por um
algarismo romano, seguido de letras A e B, por
exemplo, IA, IIA, VB. Essas letras A e B indicam
respectivamente elementos representativos e de
transição.
A IUPAC propôs que as famílias seriam indicadas por
algarismos arábicos de 1 a 18, eliminando-se as letras
A e B.
12.
13.
14. Tabela atual: 7 períodos e 18 grupos
1 18
2 13 14 15 16 17 1º período
2º período
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3º período
4º período
5º período
6º período
7º período
Série dos
Lantanídeos
Série dos Actinídeos
Num grupo (famílias) os elementos apresentam propriedades
químicas semelhantes.
17. Tabela periódica e configuração eletrônica
Fe
26Fe – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
18. Localização dos elementos na
tabela periódica
A distribuição eletrônica de um dado
elemento químico permite que
determinemos sua localização na
tabela.
Exemplo: Sódio(Na) – Z = 11
1s²2s²2p 63s¹
Período: 3º
Grupo 1 – Metais Alcalinos
19. Localização dos elementos na
tabela periódica
Possuem seu elétron mais energético em subníveis d.
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
d d d d d d d d d d
Exemplo: Ferro (Fe) / Z = 26
1s²2s²2p63s²3p64s²3d6
Período: 4º
Grupo 8
20. Para os elementos representativos
• O algarismo das unidades do
grupo a que o elemento
pertence corresponde ao
número de elétrons na camada
de valência:
• Elementos do grupo 1: tem 1
elétron na camada de valência.
• Elementos do grupo 2: tem 2
elétrons na camada de valência.
• Elementos do grupo 13: tem 3
elétrons na camada de valência.
• Elementos do grupo 14: tem 4
elétrons na camada de valência.
21. Família Nº de Distribuição
Elementos ou
grupo
elétrons
na camada
eletrônica da
camada de Nome
de valência
representativos valência
1 1 ns¹ Metais alcalinos
ns² Metais alcalinos
2 2 terrosos
13 3 ns² np¹ Família do boro
14 4 ns² np² Família do
carbono
15 5 ns² np³ Família do
nitrogênio
16 6 ns² np4 Calcogênios
17 7 ns² np5 Halogênios
18 ns² np6 Gases nobres
8
22. Para qualquer elemento
representativo ou não
• O número do período em que o elemento se
encontra corresponde ao número de camadas
eletrônicas.
• Elementos do 1º período: 1 camada eletrônica.
• Elementos do 2º período: 2 camadas eletrônicas.
• Elementos do 3º período: 3 camadas eletrônicas.
• Elementos do 4º período: 4 camadas eletrônicas.
23. Elementos representativos: Bloco s
• Grupo 1: H e Metais alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
• Grupo 2: Metais alcalinos terrosos (Be, Mg, Ca, Sr,
Ba, Ra).
• Possuem o elétron mais energético no subnível s.
• Configuração eletrônica da camada de valência:
• Grupo 1: ns1
• Grupo 2: ns2
24. Elementos representativos: Bloco p
• Grupos 13 a 18
• Elétron mais energético no subnível p.
• Configuração eletrônica da camada de valência:
• Grupo 13: ns2 np1
• Grupo 14: ns2 np2
• Grupo 15: ns2 np3
• Grupo 16: ns2 np4
• Grupo 17: ns2 np5
• Grupo 18: ns2 np6
25. Blocos d e f: Elementos
de transição
• Constituem os elementos dos grupos 3 a 12:
• Bloco d: Transição externa: Elétron mais energético no
subnível d (penúltima camada)
• 28Ni – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8
• Bloco f: Transição interna: Elétron mais energético no
subnível f (antepenúltima camada)
• 57La – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p65s2 4d105p66s2 4f1
26. Hidrogênio
• Apresenta propriedades muito particulares
e muito diferentes em relação aos outros
elementos.
• Tem apenas 1 elétron na camada K (sua
única camada).
27. Metais
Apresentam brilho quando polidos;
Sob temperatura ambiente, apresentam-
se no estado sólido, a única exceção é o
mercúrio, um metal líquido;
São bons condutores de calor e
eletricidade;
São resistentes maleáveis e dúcteis
28. Metais alcalinos
• 1 elétron de valência => formam facilmente
cátions monopositivos (Li+, Na+, K+, …)
• A reatividade química, a estabilidade dos
cátions e o caráter metálico aumentam ao
longo do grupo.
• Por serem muito reativos não se encontram
isolados,mas combinados,principalmente na
forma de silicatos,carbonatos e sulfatos;
29. Metais alcalinos terrosos
• 2 elétron de valência => formam facilmente
cátions dipositivos (Ca+2, Ba+2, Mg+2, …)
• A reatividade química, a estabilidade dos
cátions e o caráter metálico aumentam ao
longo do grupo.
30. Ametais
• Existem nos estados sólidos (iodo, enxofre,
fósforo, carbono), líquido (bromo) e gasoso
(nitrogênio, oxigênio, flúor).
• Não apresentam brilho, são exceções o iodo e o
carbono sob a forma de diamante;
• Não conduzem bem o calor e a eletricidade, com
exceção do carbono sob a forma de grafite;
• Possuem mais de 4 elétrons na última camada
eletrônica, o que lhes dá tendência a ganhar
elétrons, transformando-se em ânions.
31. Metalóides ou Semi-Metais
• separa os elementos à direita em
não-metálicos e à esquerda em metálicos;
• apresentam propriedades de metais e de
não-metais.
32. Halogênios
• Grupo 17.
• Os seus átomos têm sete elétrons de valência.
• Facilmente transformam-se em ânions
mononegativos.
• O caráter não metálico, reatividade e estabilidade
do ânion diminui ao longo do grupo.
• A configuração eletrônica dos íons resultantes é
muito estável sendo igual à dos gás nobres do
mesmo período.
33. Gases nobres
• Grupo 18 da Tabela Periódica.
• Possuem o último nível de
energia completamente
preenchido:
• Oito elétrons de valência, à
exceção do hélio que tem
apenas dois (camada K).
• Quimicamente inertes. Mas
podem fazer ligações apesar
da estabilidade (em condições
especiais);
• Último nível completo =>
grande estabilidade química.
34. Elementos cisurânicos e transurânicos
• Chamam-se cisurânicos os elementos
artificiais de Z menor que 92 (urânio): Astato
(At); Tecnécio (Tc); Promécio (Pm)
• Chamam-se transurânicos os elementos
artificiais de Z maior que 92: são todos
artificiais;
• Elementos radioativos: Do bismuto (83Bi) em
diante, todos os elementos conhecidos são
naturalmente radioativos.
35. PROPRIEDADES PERIÓDICAS
• São aquelas que, à medida que o número
atômico aumenta, assumem valores
crescentes ou decrescentes em cada
período, ou seja, repetem-se
periodicamente.
36. PROPRIEDADES PERIÓDICAS
• Raio Atômico
• Energia de Ionização
• Afinidade Eletrônica
• Eletronegatividade
• Eletropositividade
• Reatividade
• Propriedades Físicas
37. RAIO ATÔMICO: O TAMANHO DO ÁTOMO
• É a distância que vai do núcleo do átomo até o
seu elétron mais externo.
38. Raio atômico
• Elemento metálico: o raio atômico é metade da distância
média entre os dois núcleos de dois átomos metálicos
adjacentes.
• Elemento não-metálico: o raio atômico é designado como
raio covalente do elemento e é metade da distância média
entre os núcleos dos dois átomos ligados por uma ligação
covalente.
39. Carga nuclear efetiva
• Muitas das propriedades de um átomo são
determinadas pela quantidade de carga positiva sofrida
pelos elétrons exteriores deste átomo.
• Com exceção do hidrogênio, esta carga positiva é
sempre menor que a carga nuclear total, pois a carga
negativa dos elétrons nas camadas interiores neutraliza,
ou "blinda", parcialmente a carga positiva do núcleo.
• Os elétrons interiores blindam os exteriores
parcialmente do núcleo, assim, os exteriores "sentem"
só uma fração da carga nuclear total.
40. Carga nuclear efetiva
• A carga nuclear efetiva é a carga sofrida por um elétron
em um átomo polieletrônico.
• Zef = Z – δ
• A carga nuclear efetiva não é igual à carga no núcleo
devido ao efeito dos elétrons internos.
43. Efeito de blindagem
• Corresponde a uma diminuição da carga
efetiva do núcleo atômico, reduzindo-lhe a
capacidade de ação sobre os elétrons
periféricos, pois os elétrons dos níveis mais
internos exercem como que um efeito de
blindagem em torno do núcleo.
• A blindagem reduz a atração do núcleo pelos
elétrons.
45. Raio atômico
• À medida que o número quântico principal aumenta (ex., descemos
em um grupo), a distância do elétron mais externo ao núcleo
aumenta. Consequentemente, o raio atômico aumenta. Quanto
maior o número de níveis, maior será o tamanho do átomo.
• Ao longo de um período na tabela periódica, o número de elétrons
mais internos mantém-se constante. Entretanto, a carga nuclear
aumenta. Conseqüentemente, aumenta a atração entre o núcleo e
os elétrons mais externos.
• Maior carga nuclear faz com que o raio atômico diminua.
• O átomo que apresenta maior carga nuclear exercerá uma maior
atração sobre seus elétrons, o que ocasiona uma redução no seu
tamanho.
49. Raio atômico e raio do ânion
• raio atômico < raio do ânion
• Embora a sua carga nuclear seja a mesma, aumenta
o n.º de elétrons e, por isso, as repulsões elétron-
elétron aumentam também, e conseqüentemente
verifica-se uma expansão da nuvem eletrônica.
50. Raio atômico e raio do cátion
• Se o átomo se transforma num cátion há
remoção de elétrons de valência.
• Como o cátion tem menos elétrons, embora a
carga nuclear seja a mesma, as repulsões
elétron-elétron diminuem e a força que o
núcleo exerce sobre eles
aumenta, provocando uma contração da
nuvem eletrônica.
51. Contração dos lantanídeos
• Os orbitais 4f não são muito eficientes ao
exercerem o efeito de blindagem que atenua o
efeito do núcleo sobre os elétrons mais
externos.
• Assim, ao longo da série observa-se uma
diminuição contínua do raio do íon M3+, que
varia de 1,061 Å no lantânio a 0,848 Å no
lutécio. Este efeito é denominado "contração
dos lantanídeos".
52. ENERGIA (OU POTENCIAL) DE
IONIZAÇÃO
É a energia necessária para remover um ou
mais elétrons de um átomo isolado no
estado gasoso.
X (g) + Energia → X+(g) + e-
53. Quanto menor o tamanho do átomo, maior
será a energia de ionização.
58. AFINIDADE ELETRÔNICA OU
ELETROAFINIDADE
• É a energia liberada quando um átomo
isolado, no estado gasoso, “captura” um
elétron.
X (g) + e- → X-(g) + Energia
64. ELETROPOSITIVIDADE
• CARÁTER METÁLICO: é a capacidade de um
átomo perder elétron se tornando um cátion.
• Propriedade periódica associada à reatividade
química.
66. Volume Atômico
• Chama-se VOLUME ATÔMICO de um elemento o volume ocupado por 1 mol (6,02 x10²³
átomos) do elemento no estado sólido. O volume atômico não é o volume de um átomo
mas o volume de um conjunto de átomos, conseqüentemente, no volume influem não
só o volume individual de cada átomo, como também o espaçamento existente entre os
átomos.
• .
Numa família, o volume atômico aumenta de acordo com o número atômico.
•
Num período, do centro para à esquerda o volume atômico acompanha o raio atômico;
já do centro para à direita a variação é oposta porque, nos elementos aí situados
(principalmente nos não-metais), o “espaçamento” entre os átomos passa a ser
considerável.
67. DENSIDADE
• É relação entre a massa e o volume de uma
amostra:
Massa (g)
d =
Volume (cm3)
70. Observação:
• Metais leves (d < 5 g/cm3 ):
Mg, Al, Na, K, Sr, Ba …
• Metais pesados (d > 5 g/cm3 ):
Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Ag, Pt, Pb, Au, Hg, Os
71. PONTO DE FUSÃO (PF) E PONTO DE EBULIÇÃO
(PE)
• PF: temperatura na qual uma substância passa
do estado sólido para o estado líquido.
• PE: temperatura na qual uma substância passa
do estado líquido para o estado gasoso.