CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS Prof. Marcus Ribeiro

CLASSIFICAÇÃO

PERIÓDICA DOS

ELEMENTOS

Prof. Marcus Ribeiro

Em 1869, um professor de Química da Universidade de São Petersburgo (Rússia), Dimitri Ivanovich Mendeleev estava escrevendo um livro sobre os elementos conhecidos na época — cerca de 63

1ª TABELA PERIÓDICA

MENDELEEV listou os elementos e suas propriedades em cartões individuais e tentou organizá-los de diferentes formas à procura de padrões de comportamento.

Ao trabalhar com suas fichas, ele percebeu que, organizando os elementos em função da massa de seus átomos (massa atômica), determinadas propriedades se repetiam diversas vezes.

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca

MASSA ATÔMICA CRESCENTE

Em 1913, o inglês Moseley (1887-1915) verificou que as propriedades de cada elemento eram determinadas pelo número de prótons, ou seja, pelo número atômico (Z).

LEI PERIÓDICA:

AS PROPRIEDADES DOS ELEMENTOS SÃO FUNÇÕES PERÍÓDICAS DE SEUS NÚMEROS ATÔMICOS

Com base nessa constatação, foi proposta a tabela periódica atual, na qual os elementos químicos:

Estão dispostos em ordem crescente de número atômico (Z);

Originam os períodos na horizontal (em linhas);

Originam as famílias ou os grupos na vertical (em colunas).

Família (ou grupo)

1º período (ou série)

2º período (ou série)

3º período (ou série)

4º período (ou série)

5º período (ou série)

6º período (ou série)

7º período (ou série)

Série dos Lantanídeos

Série dos Actinídeos

FAMÍLIAS OU GRUPOSFAMÍLIAS OU GRUPOS

A tabela atual é constituída por 18 famílias. Cada uma delas agrupa elementos com propriedades químicas semelhantes, devido ao fato de apresentarem a mesma configuração eletrônica na camada de valência.

Existem, atualmente, duas maneiras de identificar as famílias ou grupos.

A mais comum é indicar cada família por um algarismo romano, seguido de letras A e B, por exemplo, IA, IIA, VB. Essas letras A e B indicam a posição do elétron mais energético nos subníveis.

No final da década passada, a IUPAC propôs outra maneira: as famílias seriam indicadas por algarismos arábicos de 1 a 18, eliminando-se as letras A e B

FAMÍLIAS A E ZEROFAMÍLIAS A E ZERO Os elementos que constituem essas

famílias são denominados elementos representativos, e seus elétrons mais energéticos estão situados em subníveis s ou p.

Nas famílias A, o número da família indica a quantidade de elétrons na camada de valência . Elas recebem ainda nomes característicos.

EXEMPLO

Si (Z = 14): 2 – 8 - 4

Família IV A

Se ( Z = 34): ????

Resposta: Família VI A

FAMÍLIA NOME COMPONENTES

1 A METAIS ALCALINOS Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

2 A METAIS ALCALINOS- TERROSOS

Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra

6 A CALCOGÊNIOS O, S, Se, Te, Po

7 A HALOGÊNIOS F, Cl, Br, I, At

8 A GASES NOBRES He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

FAMÍLIAS BFAMÍLIAS B 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).

PERÍODOSPERÍODOS Na tabela atual existem sete períodos, e

o número do período corresponde à quantidade de níveis (camadas) eletrônicos que os elementos químicos apresentam.

RESUMINDO!!! PERÍODO CORRESPONDE AO

NÚMERO DE CAMADAS DO ÁTOMO

Exemplo:

Sódio (Na) – Z = 11

2 - 8 - 1

Período: 3º

Família: 1A – Metais Alcalinos

•O hidrogênio (H), embora apareça na coluna IA, não é um metal alcalino e algumas classificações preferem colocá-lo fora da Tabela.

• Todos os elementos situados após o urânio (Z=92) não existem na natureza, devendo, pois, serem preparados artificialmente. São denominados elementos transurânicos (além desses, são também artificiais os elementos tecnécio-43, promécio-61 e astato-85).

CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOSCLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS

HIDROGÊNIO

METAIS

AMETAIS OU NÃO-METAIS

SEMI-METAIS

GASES NOBRES

METAISMETAIS 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

AMETAIS OU NÃO-METAISAMETAIS OU NÃO-METAIS Existem nos estados sólidos (iodo, enxofre, fósforo, carbono) e gasoso (nitrogênio, oxigênio, flúor); a exceção é o bromo, um não-metal líquido; não apresentam brilho, são exceções o iodo e o carbono sob a forma de diamante; não conduzem bem o calor a eletricidade, com exceção do carbono sob a forma de grafite;

METAIS NÃO-METAISGeralmente sólidos à temperatura

ambiente.Podem ser sólidos, líquidos ou

gasosos.

Brilho característico. Não apresentam brilho característico.

Bons condutores de calor e eletricidade.

Maus condutores de calor e eletricidade.

Maleáveis e dúcteis. Não são maleáveis e nem dúcteis.

Formam geralmente cátions. Formam geralmente ânions.

Maleabilidade capacidade de ser transformado em lâminas.Ductibilidade capacidade de ser estirado em fios.

Alguns elementos apresentam propriedades intermediárias entre os metais e os não-metais, recebendo o nome de semi-metais ou metalóides.

GASES NOBRESGASES NOBRES

Elementos químicos que dificilmente se combinam com outros elementos – hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio.

Possuem a última camada eletrônica completa, ou seja, 8 elétrons. A única exceção é o hélio, que possui uma única camada, a camada K, que está completa com 2 elétrons.

EXERCÍCIOS EXERCÍCIOS 1. Um elemento cujo átomo apresenta, no estado

fundamental, 2 elétrons na 4ª camada , ocupa a seguinte posição na classificação periódica:

a) 6º período, família 2B.

b) 5º período, família 2A.

c) 4º período, família 1B.

d) 4º período, família 2A.

RESPOSTA: DRESPOSTA: D

2. O halogênio do 5.° período da tabela periódica tem número atômico igual a:

a) 17.

b) 57.

c) 55.

d) 45.

e) 53.

RESPOSTA: E RESPOSTA: E

3. Um átomo de um elemento químico A, pertencente à família dos calcogênios, está situado no 3 período e apresenta 17 nêutrons. Determine seu número atômico (Z) e seu número de massa (A).

RESPOSTA: Z = 16 e A = 33RESPOSTA: Z = 16 e A = 33

PROPRIEDADES DOS

ELEMENTOSDA TABELA

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PROPRIEDADES PERIÓDICASPROPRIEDADES PERIÓDICAS

São aquelas que, à medida que o número atômico aumenta, assumem valores crescentes ou decrescentes em cada período, ou seja, repetem-se periodicamente.

RAIO ATÔMICO

ENERGIA DE IONIZAÇÃO

AFINIDADE ELETRÔNICA

ELETRONEGATIVIDADE

ELETROPOSITIVIDADE

REATIVIDADE

PROPRIEDADES FÍSICAS

RAIO ATÔMICO: O TAMANHO DO ÁTOMORAIO ATÔMICO: O TAMANHO DO ÁTOMO

É a distância que vai do núcleo do átomo até o seu elétron mais externo.

De maneira geral, para comparar o tamanho dos átomos, devemos levar em conta dois fatores:

1. Número de níveis (camadas): quanto maior o número de níveis, maior será o tamanho do átomo.

Caso os átomos comparados apresentem o mesmo número de níveis (camadas), devemos usar outro critério.

2. Número de prótons: o átomo que apresenta maior número de prótons exerce uma maior atração sobre seus elétrons, o que ocasiona uma redução no seu tamanho.

HeHeHHLiLiNaNaKKRbRbCsCsFrFr

RAIO ATÔMICORAIO ATÔMICO

RAIO ATÔMICORAIO ATÔMICO

Número de elementos em cada período: 2, 8, 8, 18, 18, 32

Exemplos:

ENERGIA (OU POTENCIAL) DE ENERGIA (OU POTENCIAL) DE IONIZAÇÃOIONIZAÇÃO

É a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso.

X X (g) (g) + Energia + Energia → X→ X++(g) (g) + e+ e--

Quanto maior o tamanho do átomo, menor será a energia de ionização.

HeHe NeNe ArAr KrKr XeXe RnRn

HH

FrFr

1ª E. I. 2ª E. I.

AFINIDADE ELETRÔNICA OU AFINIDADE ELETRÔNICA OU ELETROAFINIDADEELETROAFINIDADE

É a energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso,“captura” um elétron.

X X (g) (g) + e+ e-- → X→ X--(g) (g) + + EnergiaEnergia

HH

FrFr

AFINIDADE ELETRÔNICAAFINIDADE ELETRÔNICA

FF

ELETRONEGATIVIDADEELETRONEGATIVIDADE

A força de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação

B CB C N ON O FF ClCl BrBr II

HH

FrFr

ELETRONEGATIVIDADEELETRONEGATIVIDADE

PROPRIEDADES FÍSICAS PROPRIEDADES FÍSICAS DOS ELEMENTOSDOS ELEMENTOS

DENSIDADEDENSIDADE

É relação entre a massa e o volume de uma amostra

D =Massa (g)

Volume (cm3)

Os Os

Ósmio (Os) é o elemento mais denso (22,5 g/cm3)

TEMPERATURA DE FUSÃO (TF) E TEMPERATURA DE FUSÃO (TF) E TEMPERATURA DE EBULIÇÃO (TE)TEMPERATURA DE EBULIÇÃO (TE)

TF : temperatura na qual uma substância passa do estado sólido para o estado líquido.

TE: temperatura na qual uma substância passa do estado líquido para o estado gasoso.

O tungstênio (W) apresenta TF = 3410 C

EXERCÍCIOSEXERCÍCIOS

1. Considere os íons 9F-, 17Cl-, 11Na+ e ordene em ordem crescente de raio atômico.

RESPOSTA: Na+ < F- < Cl-

3. Considerando a posição dos elementos na tabela periódica e as tendências apresentadas por suas propriedades periódicas, pode-se afirmar que:

a) um átomo de halogênio do 4° período apresenta menor energia de ionização do que um átomo de calcogênio do mesmo período.

b) um metal alcalino terroso do 3° período apresenta menor raio atômico do que um metal do 5° período e do mesmo grupo.

c) um átomo de gás nobre do 2° período tem maior raio atômico do que um átomo de gás nobre do 6° período.

d) um átomo de ametal do grupo 14 é mais eletronegativo do que um átomo de ametal do grupo 16, no mesmo período.

e) um átomo de metal do grupo 15 é mais eletropositivo do que um átomo de metal do grupo 1 , no mesmo período.

RESPOSTA: B