Propriedades periodicas

Propriedades Periódica dos elementos

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Escola Superior de Tecnologia

• Carga Nuclear (Z) é a carga contida no núcleo, ou seja, é o número de

prótons do núcleo.

• A carga nuclear efetiva (Zef ) é a carga sofrida por um elétron em um

átomo polieletrônico – átomo que contém mais de dois elétrons.

• A Zef é determinada por:

Zef = Z – b

Onde: Z = carga nuclear e b = número de elétrons internos

Carga Nuclear e Carga Carga Nuclear e Carga Nuclear EfetivaNuclear Efetiva

• Os elétrons estão presos ao núcleo (atração eletrostática), mas são repelidos

pelos elétrons que os protegem da carga nuclear (repulsão eletrostática).

• A carga nuclear sofrida por um elétron depende da sua distância em

relação ao núcleo e do número de elétrons mais internos.

• No grupo, a Zef é praticamente constante, porque b aumenta na mesma

proporção de Z. Exemplos: 11Na e 19K.

• No período, a Zef aumenta, pois Z aumenta e b é constante. Exemplos: 11Na

e 12Mg

Carga Nuclear EfetivaCarga Nuclear Efetiva

• Considere uma molécula diatômica

simples O2.

• A distância entre os dois núcleos é

denominada distância de ligação, d.

• Se os dois átomos que formam a

molécula são os mesmos, metade da

distância de ligação é denominada raio

covalente do átomo.

Tamanho dos átomosTamanho dos átomos

• O raio atômico de Van der Waals,

chamado de raio não-ligante, é usado

para determinar o tamanho dos

átomo.

• O raio atômico covalente, também

chamado de raio atômico ligante, é

usado para determinar as distâncias

entre seus centros (núcleo).


• Exemplo, o comprimento da ligação

Cl-Cl no Cl2 é 1,99Å, logo se atribui

um raio covalente de 0,99 Å para o

Cl.

• Os raios covalentes de outros

elementos podem ser definidos de

maneira similar.


Tendências periódicas nos raios atômicos

O raio atômico aumenta à medida que descemos em um grupo.

• Zef é constante (Zef = Z – b), pois b aumenta na mesma proporção de Z.

• Número quântico principal aumenta, a distância do elétron mais externo ao núcleo aumenta, diminuindo a força de atração núcleo-elétron, consequentemente o raio atômico aumenta.

No período, o raio atômico aumenta da direita para a esquerda• Ao longo de um período na tabela periódica, o número de elétrons mais internos

(b) mantém-se constante. Entretanto, a carga nuclear (Z) aumenta. Ou seja, o efeito de blindagem dos elétrons internos é constante e os elétrons externos não causam entre si um efeito de blindagem significativo Conseqüentemente, aumenta a atração núcleo-elétrons mais externos. Essa atração faz com que o raio atômico diminua.

• Zef aumenta, o raio atômico diminui.

Tamanho dos átomos Tamanho dos átomos

Praticando:

Organize os seguintes elementos na ordem crescente de raios atômicos (F,Ca, S, Cl e Se)

Tendências periódicas nos raios iônicos

Tamanho dos íons Tamanho dos íons

• O raio iônico aumenta à medida

que descemos em um grupo.

• No período, o raio iônico

aumenta da direita para a

esquerda, para íons de mesma

carga.

• Íons positivos são sempre

menores do que o átomo que o

originou

• Íons negativos são sempre

maiores que o átomo que o

originou

Praticando:

Selecione o íon ou o átomo que possui o maior raio atômico nos seguintes pares:• Cl ou Cl-

• Sr ou Sr2+

• Al ou O• In ou I

• A primeira energia de ionização, I1, é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo gasoso.

X(g) → X+(g) + e- (átomo qualquer)

Exemplo: Na(g) → Na+(g) + e-

• A segunda energia de ionização, I2, é a energia necessária para remover o segundo elétron de um átomo gasoso:

Na+(g) → Na2+(g) + e-.

• Quanto maior a energia de ionização, maior é a dificuldade para se remover o elétron.

Energia de ionizaçãoEnergia de ionização

Variações nas energias de ionização sucessivas Há um acentuado aumento na energia de ionização quando um elétron mais interno é removido.


Tendências periódicas nas primeiras energias de ionização

A energia de ionização diminui à medida que descemos em um grupo. • O número atômico aumenta, então o raio atômico aumenta, ou seja, os elétrons

externos sofrem uma força de atração nucleo-elétron cada vez menor, já que a Zef

é contante. Isso significa que o elétron mais externo é mais facilmente removido.

Geralmente a energia de ionização aumenta da esquerda para a direita• No período a Zef aumenta com o aumento do número atômico e

consequentemente aumenta a força de atração núcleo-elétron externo, diminuindo

o tamanho atômico. Desta forma, fica mais difícil remover um elétron.


Exceções:Be e B(maior blindagem)/ N e O (maior repulsão)

Praticando:

Organize os elementos na ordem de energias de ionização crescentes: Mg, Ca e S.

• A afinidade eletrônica (AE) é a variação de energia que ocorre quando um elétron é adicionado a um átomo gasoso para formar um íon gasoso.

Cl(g) + e- → Cl-(g)

• No período aumenta da esquerda para a direita.

• No grupo aumenta de baixo para cima.

• Quanto maior a afinidade eletrônica, mais negativo é o valor de AE. O sinal negativo indica que a adição de um elétron é um processo exotérmico, ocorre com liberação de energia.

Afinidades eletrônicasAfinidades eletrônicas

Afinidades eletrônicasAfinidades eletrônicas

Exceções: Be e Mg (o e- entraria em um orbital de maior energia – energeticamente desfavorável). O mesmo raciocínio para os gases nobres.

N ( o e- é adicionado em um orbital já ocupado, aumentando a repulsão), todos os elementos do grupo do nitrogênio tem energia mais alta q os vizinhos.

• Diferença entre energia de ionização e afinidade eletrônica:

•A energia de ionização mede a facilidade com que um átomo perde um

elétron;

•A afinidade eletrônica mede a facilidade com que um átomo ganha um

elétron.

Energia de ionização e Energia de ionização e Afinidade eletrônicaAfinidade eletrônica

Praticando:

Compare os elementos Na, Mg, O e P.

a) Qual tem o maior raio atômico?b) Qual tem a afinidade eletrônica mais negativa?c) Coloque os elementos em ordem crescente de energia de

ionização.

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