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Classificação periódica e propriedades periódicas dos elementos químicos

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1. Disciplina: Qumica Prof: Alda e Cristina 30/04/2015 1 Pr-Vestibular Samora Machel Universidade Federal do Rio de Janeiro Classificao e propriedades peridicas dos elementos qumicos 2. Mas para que serve a tabela peridica? Matemtica Qumica 3. Tabela Representao grfica dos elementos qumicos existentes Organizao dos elementos conforme suas caractersticas Informaes sobre cada elemento qumico Padronizao para facilitar a comunicao (IUPAC) Peridica dos Elementos qumicos modo de organizao propriedades peridicas disposio dos elementos qumicos existentes TABELA PERIDICA DOS ELEMENTOS 4. A DESCOBERTA DOS ELEMENTOS Elementos conhecidos antes de 1650: Ag, As, Au, C, Cu, Fe, Hg, Pb, S, Sb, Sn Elementos descobertos aps o ano 2000: Ununtrio (Uut) Ununquadio (Uuq) Ununpentio (Uup) Ununhexio (Uuh) Ununsptio (Uus) Ununoctio (Uuo) 5. ORIGEM DOS NOMES DOS ELEMENTOS Argnio (Ar) inerte, lento (grego) Ouro (Au) dourado (latim) Bromo (Br) mau cheiroso, fedido (grego) Escndio (Sc) Escandinvia Germnio (Ge) Alemanha Magnsio (Mg) Grcia Bhrio (Bh) Niels Bohr Crio (Cm) Marie e Pierre Curie Einstnio (Es) Albert Einstein Caractersticas Local de descoberta Homenagem a cientistas 6. Antoine Lavoisier (1743-1794) A.B.Chancourtois ( 1820-1886) J.L.Meyer ( 1830-1895) Henry Moseley J.W.Dbereiner (1780-1849) J.A.R.Newlands (1837-1898) Dimitri Mendeleyev (1834-1907) Glenn Seaborg (1912 1999) TABELA PERIDICA AO LONGO DO TEMPO 7. Pai da qumica moderna Publicou em 1789 o Tratado Elementar de Qumica Organizou uma lista com os 33 elementos que poca eram conhecidos O PRIMEIRO PASSO PARA A ORGANIZAO DOS ELEMENTOS Antoine Laurent Lavoisier 1743-1794 8. A Lei das Trades (1824) Ca Sr Ba 40 137 Sr = 40 + 137 2 88 Sr 88 Johann Dobereiner 1780-1849 Organizou os elementos em grupos de 3 Ordem crescente de massa atmica Massa atmica do elemento do meio aproximadamente a mdia aritmtica dos elementos da ponta Primeiro a demonstrar as relaes entre os elementos 9. O Parafuso Telrico (1862) Alexandre Chancourtois Organizao dos elementos em ordem crescente de massa atmica, em torno de um cilindro Sua proposta ficou conhecida como parafuso telrico ou caracol de Chancourtois Devido s irregularidades, a proposta no foi muito bem aceita na poca 1820-1886 10. Lei das oitavas (1864) John Newlands Ordem crescente de massa atmica, em linhas com 7 elementos cada O oitavo elemento seria uma espcie de repetio do primeiro, como a oitava nota musical Sua proposta chegou a ser ridicularizada Inseriu o termo periodicidade (repetio com propriedades semelhantes) 1837-1898 11. A tabela de Mendeleiev (1871) Dmitri Mendeleiev Pai da tabela peridica (Nobel em 1906) Organizou 60 elementos qumicos em 12 linhas horizontais, em ordem crescente de MASSA ATMICA Elementos de um mesmo grupo eram semelhantes entre si 1834-1907 44Sc , 69Ga e 72Ge Ausncia dos gases nobres 12. A tabela de Moseley (1913) Henry Moseley Tabela que conhecemos atualmente Organizao dos elementos em ordem crescente de NMERO ATMICO Organizao em perodos e famlias 1887-1915 Seaborg (1951) 13. Tabela Peridica Atual Total de 118 elementos Organizao dos elementos em ordem crescente de NMERO ATMICO Organizao em 7 perodos e 18 famlias (ou grupos) http://www.tabelaperiodicacompleta.com/ 14. Estrutura Perodo Famlia Exemplos C = 2 perodo, famlia 4A Mg = 3 perodo, famlia 2A Fe = 4 perodo, famlia 8B 8B 9B 10B 1 2 3 4 5 6 7 Metais de transio 15. PERODOS Perodo cada uma das 7 linhas horizontais (indica o nmero da camada de valncia) 8B 9B 10B 1 2 3 4 5 6 7 2 He 1 camada eletrnica (K) - 1 perodo 16 S 3 camadas eletrnicas (K e L) 3 perodo 87 Fr 7 camadas eletrnicas (KLMNOPQ) 7 perodo Ao longo do perodo o nmero atmico aumenta 6 7 16. FAMLIAS OU GRUPOS 8B 9B 10B 1 2 3 4 5 6 7 7 N K = 2 L = 5 5A 17 Cl K = 2 L = 8 M = 7 7A 12 Mg K = 2 L = 8 M = 2 2A 34 Se K = 2 L = 8 M = 18 N = 6 6A Famlia ou grupo cada uma das 18 linhas verticais (indica o nmero de eltrons de valncia) Elementos de uma mesma famlia apresentam caractersticas semelhantes entre si 17. 8B 9B 10B 1 2 3 4 5 6 7 Famlias com nomes especiaisMetais alcalinos Metais Alcalinos Terrosos Calcognios Halognios Gases nobres 3A Famlia do Boro 4A Famlia do Carbono 5A Famlia do Nitrognio 18. Famlias A Elementos representativos Famlias B Elementos de transio externa Lantandios e actindios Elementos de transio interna Classificao dos elementos quanto ao tipo externa Elementos de transio interna 19. Metais elementos slidos, duros, com brilho caracterstico Ametais propriedades completamente opostas aos metais Semimetais propriedades intermedirias entre os metais e ametais Classificao dos elementos quanto s propriedades 20. Classificao dos elementos quanto distribuio eletrnica Bloco s elementos cuja distribuio eletrnica termina no subnvel s Bloco p elementos cuja distribuio eletrnica termina no subnvel p Bloco d elementos cuja distribuio eletrnica termina no subnvel d Bloco f elementos cuja distribuio eletrnica termina no subnvel f 17 Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Exemplos 11 Na 1s2 2s2 2p6 3s1 21. TABELA PERIDICA COMPLETA 22. TABELAS PERIDICAS ALTERNATIVAS A tabela peridica foi a maneira mais prtica e didtica que os cientistas encontraram para organizar os elementos conforme suas semelhanas. Esta organizao facilitou bastante o nosso trabalho. E a, se no existisse a tabela peridica, teramos que decorar todos os elementos qumicos, seria um trabalho e tanto, no ? A idia da tabela peridica foi to genial, que se estendeu a outros ramos, logo surgiram tabelas alternativas, nas quais algo qualquer organizado de acordo com suas caractersticas assim como na tabela peridica dos elementos. 23. APLICAES DOS ELEMENTOS 24. PAS DE DESCOBRIMENTO DOS ELEMENTOS 25. MAPA DOS ELEMENTOS QUMICOS 26. TABELA PERIDICA DOS CRAQUES DO FUTEBOL 27. TABELA PERIDICA DO ROCK 28. VAMOS PRATICAR? Observando a tabela peridica, fornea as seguintes informaes sobre os seguintes elementos: a) Posio na tabela b) Nmero atmico e massa atmica c) Nmero de eltrons na camada de valncia d) Classifique-o em metal, ametal ou semimetal e) Classifique-o em representativo ou metal de transio f) Classifique-o quanto ao bloco (s, p, d ou f) Ca, F, Fe, La Ca a) 4 perodo, famlia 2A b) Z = 20; A= 40 c) 2 eltrons d) metal e) representativo f) bloco s F a) 2 perodo, famlia 7A b) Z = 9; A= 19 c) 7 eltrons d) ametal e) representativo f) bloco p Fe a) 4 perodo, famlia 8B b) Z = 26; A= 56 c) 2 eltrons d) metal e) metal de transio externa f) Bloco d La a) 6 perodo, famlia 3B b) Z = 57; A= 139 c) 2 eltrons d) metal e) metal de transio interna f) Bloco f 29. TABELA PERIDICA COMPLETA 30. PROPRIEDADES PERIDICAS E APERIDICAS DOS ELEMENTOS Propriedades aperidicas propriedades cujos valores variam (aumentam ou diminuem) continuamente com aumento do nmero atmico e que no se repetem em perodos determinados ou regulares. n atmico Massaatmica A massa atmica uma propriedade aperidica, pois sempre aumenta com o aumento do nmero atmico, independente do perodo em que o elemento est localizado. 31. Propriedades peridicas so aquelas que, medida que o nmero atmico aumenta, seus valores variam periodicamente (aumentam ou diminuem seguidamente) H He Li Be B C N O F Ne Na Be Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Nmero de eltrons de valncia X Nmero atmico 32. RAIO ATMICO ENERGIA DE IONIZAO AFINIDADE ELETRNICA ELETRONEGATIVIDADE Principais propriedades peridicas 33. RAIO ATMICO Refere-se ao tamanho do tomo, consiste na distncia do ncleo do tomo at a sua camada de valncia Raio r rr O valor do raio atmico reflete o tamanho do tomo, desta forma dentre os tomos de C, Si e Ge, o germnio o maior dos trs. 34. Para comparar o tamanho dos tomos, devemos considerar dois fatores: 1- Nmero de camadas: quanto maior o nmero de camadas, maior ser o raio atmico 2- Nmero de prtons: quanto maior o nmero de prtons, menor ser o raio atmico, pois haver maior atrao dos prtons sobre os eltrons, reduzindo o tamanho do tomo No caso dos ons, vale sempre lembrar que o nion sempre maior que seu tomo de origem, j o ction sempre menor. O tamanho de um on denominado raio inico. nion > tomo Neutro > Ction 35. Desta forma podemos estabelecer que: Numa mesma famlia, o raio atmico aumenta de cima para baixo pois aumenta-se o nmero de camadas Num mesmo perodo (mesmo nmero de camadas), o raio atmico diminui com o aumento do nmero atmico RAIO ATMICO HH LiLi NaNa KK RbRb CsCs FrFr He Fr elemento com maior raio atmico de todos He elemento com menor raio atmico de todos Unidade de medida = picmetro (pm) 36. Raio atmico dos elementos qumicos 37. ENERGIA DE IONIZAO a energia necessria para remover um ou mais eltrons de um tomo isolado no estado gasoso XX (g)(g) + Energia X+ Energia X++ (g)(g) + e+ e-- NaNa (g)(g) Na Na++ (g)(g) + e+ e-- EI = 496 kJ/molEI = 496 kJ/mol Raio atmico e energia de ionizao so propriedades inversamente proporcionais, ou seja, quanto maior o tamanho do tomo (raio atmico), menor ser sua energia de ionizao 38. HeHe NeNe ArAr KrKr XeXe RnRn HH FrFr ENERGIA DE IONIZAO Desta forma podemos estabelecer que: Numa mesma famlia, a energia de ionizao aumenta de baixo para cima Num mesmo perodo, a energia de ionizao aumenta da esquerda para a direita, ou seja, medida que aumenta o nmero atmico H elemento com menor energia de ionizao de todos Os gases nobres (com exceo ao He) so os elementos que apresentam maior energia de ionizao, pois so estveis e no tendem a perder eltrons Unidade de medida = kJ/mol 39. AFINIDADE ELETRNICA a energia liberada quando um eltron adicionado a um tomo neutro no estado gasoso XX (g)(g) + e-+ e- X X-- (g)(g) + Energia+ Energia Quanto menor o tamanho do tomo (raio atmico), mais facilmente ele receber um eltron, ou seja, maior ser sua afinidade eletrnica A afinidade eletrnica varia de maneira semelhante energia de ionizao ClCl (g)(g) + e+ e-- Cl Cl-- (g)(g) AE = - 349 kJ/molA

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