ATOMÍSTICA

matéria

moléculas

átomos

matéria

moléculas

OH H

átomos

A ESTRUTURA ATÔMICA

++

+

NÚCLEO

ELETROSFERA

ÁTOMO

NÚCLEO(REGIÃO MACIÇA)

ELETROSFERA (REGIÃO VAZIA)

PRÓTONS

NÊUTRONS

ELÉTRONS

CARGA MASSA

+1 m=1u

0 m=1u

-1 m=0

Valores reais: massa do próton = massa do nêutron = 1,6.10-27Kg

massa do elétron = 0,11.10-31Kg

carga do próton = carga do elétron = 1,6.10-19C

CÁTIONS

++

+ --

-

No átomo de lítio temos 3prótons(+3) e 3elétrons(-3) = +3-3 = 0 (neutro)

No cátion de lítio temos 3prótons(+3) e 2elétrons(-2) = +3-2 = +1 (positivo)

Representação: 3Li+

ÂNIONS

+ - -

No átomo de hidrogênio temos 1próton(+1) e 1elétron(-1) = +1-1 = 0 (neutro)

No ânion temos 1próton(+1) e 2elétrons(-2) = +1-2 = -1 (negativo)

Representação: 1H-

Relações entre átomos na natureza

17X35 17Y37

ISÓTOPOS (MESMO N° DE PRÓTONS)

APRESENTAM PROPRIEDADES QUÍMICAS SEMELHANTES

(SÃO ÁTOMOS DO MESMO ELEMENTO QUÍMICO)

ISÓBAROS (MESMO N° DE MASSA)

92X 235 93Y235

APRESENTAM PROPRIEDADES FÍSICAS SEMELHANTES

(SÃO ÁTOMOS DE DIFERENTES ELEMENTOS QUÍMICOS)

26X56 25Y55

N=56-26=30 N=55-25=30

SÃO ISÓTONOS, POIS APRESENTAM O MESMO NÚMERO DE NÊUTRONS.

ISOELETRÔNICOS

20Ca 20Ca+2

18 ELÉTRONS

16S 16S-2

18 ELÉTRONS

ISOELETRÔNICOS APRESENTAM O MESMO N° DE ELÉTRONS

Os orbitais

ps

d

Orbitais

Orbital f

DIAGRAMA DE LINUS PAULING

K=2L=8M=18N=32O=32P=18Q=8

1s2

2s2 2p6

3s2 3p6 3d10

4s2 4p6 4d10 4f14

5s2 5p6 5d10 5f14

6s2 6p6 6d10

7s2 7p6

Subnível mais energético

Sempre foi preocupação dos cientistas organizar os resultados obtidos experimentalmente de tal maneira que semelhanças, diferenças e tendências se tornassem mais evidentes. Isto facilitaria previsões a partir de conhecimentos anteriores.Um dos recursos mais usados em Química para atingir essa finalidade é a tabela periódica.

Foi somente em 1869 que surgiu uma tabela que atendia as necessidades dos químicos e que se tornou a base da tabela atual.

Foi proposta por Dmitri Ivanovitch Mendeleev (1834-1907) que organizada os elementos em linhas verticais, os grupos ou famílias.

O PRINCÍPIO.....

Dos atuais 115 elementos químicos conhecidos,cerca de 60 já haviam sido isolados e estudados em 1869,quando o químico russo Dmitri Mendeleev se destacou na organização metódica desses elementos.

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

A solução foi encontrada quando ele dispôs os cartões em ordem crescente da massa atômica.

Porém,em 1913, Moseley descobriu o número atômico Z e ficou determinado que os elementos deveriam obedecer a uma ordem crescente de número atômico e não de massa atômica.

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

MASSA ATÔMICA CRESCENTE

Com a descoberta de MOSELEY a tabela passou a ser organizada com a disposição dos elementos em ordem crescente de número atômico e assim foi enunciada a lei periódica dos elementos:

AS PROPRIEDADES DOS ELEMENTOS SÃO FUNÇÕES PERÍÓDICAS DE SEUS NÚMEROS ATÔMICOS

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

Ordem crescente de Z

O princípio de construção da tabela periódica atual está baseado em que as semelhanças nas propriedades químicas dos elementos são justificadas pelas semelhanças de suas eletrosferas.

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

Num grupo,(famílias),os elementos apresentam propriedades químicas semelhantes.

À medida que percorremos um período, as propriedades físicas variam regularmente, uniformemente.

Configuração eletrônica:

Períodos: horizontal indica o nº de níveis eletrônicoGrupos/Famílias:Veltical:1,2,13,14,15,16,17,18nº de elétrons no último nível Hélio só tem 2 elétrons.

Organização da Tabela Periódica

Famílias 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.

12s13s

Família IA = todos os elementos apresentam

1 elétron na camada de valência.

62p22s21s11Na

21s3Li

-

-

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.

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.

Família ou

grupo

Nº de elétrons

na camada de

valência

Distribuição eletrônica da camada de

valênciaNome

IA 1 ns¹ Metais alcalinos

IIA 2ns² Metais alcalinos

terrosos

IIIA 3 ns² np¹ Família do boro

IVA 4 ns² np² Família do carbono

VA 5 ns² np³ Família do nitrogênio

VIA 6 ns² np4 Calcogênios

VIIA 7 ns² np5 Halogênios

VIIIA ou O

8ns² np6 Gases nobres

Localização dos elementos nas Famílias BOs 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), e apresenta seu elétron mais energético em subníveis d.

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB

1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 8d 9d 10d

Exemplo: Ferro (Fe) / Z = 26

1s²2s²2p63s²3p64s²3d6

Período: 4º

Família: 8B

A distribuição eletrônica do átomo de um dado elemento químico permite que determinemos sua localização na tabela.

Localização dos elementos nas Famílias A

Exemplo: Sódio(Na) – Z = 11

1s²2s²2p63s¹

Período: 3º

Família: 1A – Metais Alcalinos

sd

p

f

O esquema abaixo mostra o subnível ocupado pelo elétron mais energético dos elementos da tabela periódica.

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(a resistência ao choque

mecânico é conhecida como tenacidade), maleáveis(transformar em lâminas) e dúcteis (transformar em fios).

Correspondem a 4,16% da crosta terrestre,sendo cálcio e magnésio os mais abundantes;

O rádio é raro e muito instável (radioativo);

Por serem muito reativos não se encontram isolados,mas combinados,principalmente na forma de silicatos,carbonatos e sulfatos;

Ex: O magnésio é facilmente moldável e é utilizado na fabricação de ligas metálicas;

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;

Geralmente possuem mais de 4 elétrons na última camada eletrônica, o que lhes dá tendência a ganhar elétrons, transformando-se em íons negativos (ânions)

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.

Apresenta propriedades muito particulares e muito diferentes em relação aos outros elementos.

Por exemplo, tem apenas 1 elétron na camada K (sua única camada) quando todos os outros elementos têm 2.

APLICAÇÕES DE ALGUNS ELEMENTOS:

Lantânio-Pedra para isqueiro;

Zircônio-revestimento para metais;

Ítrio-filtro para radar,lente para câmera fotográfica ;

Titânio-pino para fratura;

Manganês –trilho,cofre;

Cobalto-lâmina de barbear,imã permanente;

Níquel-moeda;talheres,ouro branco;

Cádmio- parafusos,proteção anti-corrosiva;

Potássio-adubo químico;

Gálio-tela de televisão;

Bromo-gás lacrimogêneo,anti-chamas,papel fotográfico, filme fotográfico;