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Propriedades da tabela periódica · PDF fileDimitris Mendeliev (1869) Propriedades características dos átomos mostram variações periódicas regulares com o número atômico Li,

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  • Propriedades da tabela peridica

    Prof. Edson Nossol

    Uberlndia, 30/09/2016

    Qumica Geral

  • Metais alcalinos terrosos

    Metais alcalinos

    calc

    og

    nio

    os

    hal

    og

    nio

    s Gases nobres

    Metais de transio

  • Dimitris Mendeliev (1869)

    Propriedades caractersticas dos tomos

    mostram variaes peridicas

    regulares com o nmero atmico

    Li, Na, K: lbeis (reativos) ns1

    He, Ne, Ar: no-lbeis (inertes) ns2np6

  • Li : frmaco antipsictico

  • Na Z= 11 1s2 2s2 2p6 3s1

    Na+ 1s2 2s2 2p6

  • Cl Z= 17 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

    Cl- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

    H

  • Raio atmico 90 % da densidade eletrnica

    Metade da distncia internuclear entre tomos vizinhos

  • Carga nuclear efetiva aumenta (perodo)

    Mai

    s ca

    mad

    as e

    letr

    n

    icas

    (gr

    up

    o)

    Raio atmico

  • Raio atmico

    Peter Agre Roderick MacKinnon

    Nobel em Qumica (2003) canais inicos

    Canais so seletivos para Na+ (raio inico menor que K+)

  • Espectroscopia fotoeletrnica

    Ec

    Ei = EI + Ec EI =Ei - Ec

    Ec Ec

    Ec

    Ec

    EI2p

    EI2s

    EI1s

    22

    48

    870

  • Exemplo: Um certo elemento estudado por XPS mostra um espectro

    com 5 linhas distintas ( 5 Ec). Quais os possveis elementos que podem

    originar esse espectro?

    Determinar os orbitais que podem originar o espectro 1s 2s 2p 3s 3p

    Elementos que possuem eltrons nesses orbitais Al Si P S Cl Ar

  • Energia de ionizao

    Energia mnima necessria para remover um eltron de um tomo

    em fase gasosa

    1 energia de ionizao: remoo eltron menos firmemente ligado

    B2+ (1s22s1)

    B2+ (1s22s1) B3+ (1s2)

    2 energia de ionizao: maior que a primeira

    3 energia de ionizao: maior que a segunda

  • Energia de ionizao

    EI aumenta

    E

    I dim

    inu

    i

  • Energia de ionizao (desvios)

    EIB < EIBe

    Boro Berlio

    No boro o eltron mais externo ocupa o orbital 2p, ficando menos fortemente ligado

  • Energia de ionizao (desvios)

    EIO < EIN

    Oxignio Nitrognio

    No oxignio os eltrons no orbital 2p se repelem fortemente, compensando a maio carga nuclear

  • Afinidade eletrnica (Ea)

    Energia liberada, ento o on mais estvel que o tomo neutro

    Habilidade de um tomo (ou on) em ganhar eltrons

    X(g) X-(g)

    349

    Ea = E(tomo A) E(tomo A-)

  • Afinidade eletrnica (Ea)

    Pode ser positiva ou negativa

    Ea = -7 kJ / mol

    N mais estvel que N-

    Ea aumenta

    E

    a d

    imin

    ui

    Gas

    es n

    ob

    res F: 1s

    22s22p5

    Ne: 1s22s22p6

    F-: 1s22s22p6

    Ne-: 1s22s22p63s1

  • Eletronegatividade (c)

    c 1/2 (Ea + EI)

    Capacidade de um tomo tem de atrair densidade eltrnica de

    outro tomo

    Eletronegatividade de Mulliken

  • Eletronegatividade (c)

    Capacidade de um tomo tem de atrair densidade eltrnica

    (roubar) de outro tomo

  • Exerccio: (a) Qual dos tomos dever ter uma energia de ionizao

    mais baixa: oxignio ou enxofre? (b) Qual dos tomos dever ter a

    maior segunda energia de ionizao: Li ou Be?

  • Ligao inica e suas propriedades

    Prof. Edson Nossol

    Uberlndia, 30/09/2016

    Qumica Geral

  • Ligao qumica: a fora atrativa que mantm dois ou mais

    tomos unidos.

    Ligao covalente: resulta

    do compartilhamento de eltrons

    entre dois tomos

    no metal + no metal:

    c entre 0,3 e 1,6

    cCl = 3,0 cBr= 2,8

  • Ligao qumica: a fora atrativa que mantm dois ou mais

    tomos unidos.

    Ligao metlica: a fora

    atrativa que mantm metais puros

    unidos.

    metal + metal

    cNa= 0,9

  • Ligao qumica: a fora atrativa que mantm dois ou mais

    tomos unidos.

    Ligao inica: resulta da

    transferncia de eltrons de um

    metal para um no-metal.

    metal + no metal:

    c 2

    cCl = 3,0 cNa= 0,9

  • NaCl CuSO4.5H2O

    NiCl2.6H2O K2Cr2O4 CoCl2.6H2O

    Ligao inica

    transferncia eletrnica

  • Eletronegatividade (c)

    c 1/2 (Ea + EI)

    Capacidade de um tomo tem de atrair densidade eltrnica de

    outro tomo

    Eletronegatividade de Mulliken

  • Regra do octeto

    Todos os gases nobres, com exceo do He, tm uma

    configurao s2p6 (no lbeis).

    A regra do octeto: os tomos tendem a ganhar, perder ou

    compartilhar eltrons at que eles estejam rodeados por 8

    eltrons de valncia (4 pares de eltrons).

    Cuidado: existem vrias excees regra do octeto.

  • Smbolos de Lewis

    eltrons que participam da ligao

    1 2 13 14 15 16 17 18

    Na Z= 11 1s2 2s2 2p6 3s1

    Cl Z= 17 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

  • Smbolos de Lewis

    Metal: nmero total de pontos o mximo de e- que ele pode perder

    1 2 13 14 15 16 17 18

    Na Z= 11 1s2 2s2 2p6 3s1

    Cl Z= 17 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

    No -metal: nmero e- desemparelhados igual no eltrons ele ganha

  • Ligao inica

    Frmula: LiF

    O nmero total de eltrons perdidos pelo metal deve ser o mesmo

    do nmero total de eltrons ganhos pelo no metal

    Exerccio: Use os diagramas dos orbitais e smbolos de Lewis para

    representar a formao da ligao entre os ons Na e O partindo de seus

    respectivos tomos, e determine a frmula do composto.

  • Ligao inica

    Frmula: LiF

    O nmero total de eltrons perdidos pelo metal deve ser o mesmo

    do nmero total de eltrons ganhos pelo no metal

    Exerccio: Use os diagramas dos orbitais e smbolos de Lewis para

    representar a formao da ligao entre os ons Mg e Cl partindo de seus

    respectivos tomos, e determine a frmula do composto.

  • As configuraes eletrnicas podem prever a formao de on

    estvel:

    Mg: [Ne]3s2

    Mg+: [Ne]3s1 no estvel

    Mg2+: [Ne] estvel

    Cl: [Ne]3s23p5

    Cl-: [Ne]3s23p6 = [Ar] estvel

    Ligao inica

  • Ligao inica

    NaCl

    -592

    147 kJ mol-1

  • Constante de Madelung

    Slido Nmero de coordenao

    (ction:nion)

    Constante de Madelung (A)

    ZnS 4:4 1,638

    NaCl 6:6 1,748

    CsCl 8:8 1,763

  • Expoente de Born

    Configurao do on

    Expoente de Born (a)

    [He] 1s2 5

    [Ne] ou 2s22p6 7

    [Ar] ou 3s23p6 9

    [Kr] ou 4s24p6 10

    [Xe] ou 5s25p6 12

  • Expoente de Born

    = + =

    +

    2

    4 +

    U = energia liberada quando um mol de pares de ons, no estado gasoso, se aproximam

    De uma distncia infinita at uma distncia de equilbrio para formar um slido inico

    Mxima atrao Mnima repulso

  • Expoente de Born

    = + =

    +

    2

    4 +

    U = energia liberada quando um mol de pares de ons, no estado gasoso, se aproximam

    De uma distncia infinita at uma distncia de equilbrio para formar um slido inico

    0 =

    +

    2

    4 + ( 1 -

    1

    )

  • Propriedades slidos inicos

    Slido inico Retculo de Bravais Ponto de fuso (C)

    Solubilidade em gua (mg mL-1)

    NaCl cbico face centrada

    801 0,36

    KCl cbico face centrada

    770 0,34

    MgO cbico face centrada

    2852 0,0000062

    0 =

    +

    2

    4 + ( 1 -

    1

    )

  • Propriedades slidos inicos

    Valores altos de ponto de fuso e ebulio

  • Propriedades slidos inicos

    Dureza

    fora externa

    Cargas iguais se repelem

    Cristal quebra

  • Propriedades slidos inicos Condutividade

    slido slido fundido soluo

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