ICS – Instituto de Ciências e Saúde Curso – Nutrição Química Geral I - Prof. Barbieri Classificação Periódica Introdução A medida que os químicos foram desenvolvendo os seus trabalhos e descobrindo novos elementos químicos, foram sentindo necessidade de organizar esses elementos de acordo com as suas características ou propriedades químicas. 1790- Lavoisier 1817- O alemão Johann Wolfgang Döbereiner 1862- A. Beguyer de Chancourtois 1866- John Newlands 1869 - Lothar Meyer 1869 - Dimitri Ivanovich Mendeleyev, químico russo, apresentou sua classificação periódica na qual ordenava os elementos em ordem de massas atômicas crescentes. 1 Na sua tabela apareciam lugares vagos que Mendeleyev admitiu corresponderem a elementos ainda não conhecidos. 1913- Henry G. J. Moseley, demonstra que a carga do núcleo do átomo é característica do elemento químico e se pode exprimir por um número inteiro. Designa esse número por número atômico e estabelece a lei periódica em função deste, que corresponde ao número de prótons que o átomo possui no seu núcleo. Portanto temos agora a lei periódica atual: Lei periódica atual (Moseley) »Quando os elementos químicos são agrupados em ordem crescente de número atômico (Z), observa-se a repetição periódica de várias de suas propriedades » H He Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Cs Ba La Hf Ta W Re Ne Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Os Ir Pt Xe Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Unq Unp Unh Uns Uno Une Ce Pr Nd Pm Sm Eu Th Pa U Np Pu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 2 Vamos analisar algumas das características da tabela periódica atual: PERÍODOS ou SÉRIES A tabelas dos elementos químicos atuais possui sete fileiras horizontais chamada de períodos. O número do período corresponde à quantidade de níveis (camadas) que os elementos químicos apresentam. GRUPO ou FAMÍLIA Os elementos químicos estão organizados na tabela em 18 colunas verticais que são chamadas de grupos ou famílias. Elementos de uma mesma família apresentam propriedades químicas semelhantes e possuem a mesma configuração eletrônica em sua camada de valência (última camada). Dessas famílias tem algumas que possuem nomes especiais. São elas: 3 Família A Constituem a parte mais alta da tabela A numeração se inicia com 1A e continua até o zero ou 8A Famílias dos metais alcalinos (subnível s) => Família 1A Lítio, Sódio, Potássio, Rubídio, Césio, Frâncio; Famílias dos metais alcalin. Terrosos (subnível s) => Família 2A Berílio, Magnésio, Cálcio), Estrôncio, Bário, Rádio; Famílias dos calcogênios (subnível p) => Família 6A Oxigênio, Enxofre, Selênio, Telúrio, Polônio; Famílias dos halogênios (subnível p) => Família 7A Flúor, Cloro, Bromo, Iodo, Astato; Famílias dos gases nobres (subnível p)=> Família zero Hélio, Neônio, Argônio, Criptônio, Xenônio, Radônio. * O elemento H (Hidrogênio) não é considerado metal alcalino. Pode ser encontrado tanto na coluna 1A (mais comum) como na 7A. 4 Família B Forma a Parte baixa da tabela Note que a numeração se inicia com 3B e vai até 8B, para depois aparecer 1B e 2B Elementos de transição (Subníveis d) => São elementos químicos cuja a distribuição eletrônica em ordem crescente de energia, termina num subnível d. São todos os elementos do grupo ou família B (1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B). Elementos de transição interna ( Subníveis f ) => São elementos cuja distribuição eletrônica em ordem crescente de energia, terminam num subnível f. São os Lantanóides (Lantanídios) e os Actinóides (Actinídios). Estão todos na família 3B, sexto e sétimo período respectivamente. Lantanóides Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Actinóides Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Podemos classificar os elementos da tabela Periódica, também, de acordo a algumas características. Os elementos podem ser classificados como: 5 1. Metais ==> São elementos que apresentam um, dois ou três elétrons na sua camada de valência (última camada). Representam aproximadamente dois terço da tabela. 2. Ametais ou Não-Metais ==> São elementos que possuem cinco, seis ou sete elétrons na última camada. Existem apenas 11 elementos classificados como ametais 3. Semimetais ou metalóides ==> São elementos que apresentam propriedades intermediárias entre os metais e os ametais. Por isso, ao se combinarem com outros elementos podem se comportar como metais ou ametais. São em números de sete 4. Gases Nobres ==> São elementos que possuem oito elétrons em sua camada de valência (exceto o He, que possui 2). São gasosos em condições ambientes e tem como principal característica a grande estabilidade, ou seja, possuem pequena capacidade de se combinarem com outros elementos. É a última coluna da tabela Periódica. Oficialmente são conhecidos até hoje 109 elementos químicos. Entres eles, 88 são naturais (encontrados na natureza) e 21 são artificiais (produzidos em laboratórios). 6 Propriedades periódicas e aperiódicas Introdução: Propriedades periódicas: são aquelas que, na medida em que o número atômico aumenta, assumem valores semelhantes para intervalos regulares, isto é, repetem periodicamente. Exemplo: a massa atômica de um número sempre aumenta de acordo com o número atômico desse elemento. 7 Propriedades aperiódicas: são aquelas cujos valores variam (crescem ou decrescem) na medida que o número atômico aumenta e que não se repetem em períodos determinados ou regulares.Exemplo: a massa atômica de um número sempre aumenta de acordo com o número atômico desse elemento. Vamos estudar essas propriedades: Raio atômico Depende do número de camadas eletrônicas e do número de prótons, quanto mais camadas, maior será o tamanho do átomo. 8 Energia de ionização É a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. Quanto maior o tamanho do átomo, menor será a primeira energia de ionização. Afinidade eletrônica ou eletroafinidade É a energia liberada pelo átomo isolado do elemento químico no estado gasoso ao receber um elétron, dando um íon ânion gasoso. Quanto menor o tamanho do átomo, maior será sua afinidade eletrônica. 9 Eletronegatividade É a tendência que possui o átomo do elemento químico em atrair elétrons. Cresce de acordo com a eletronegatividade do elemento químico. Eletropositividade ou caráter metálico E a capacidade de um átomo perder elétrons, originando cátions. 10 Ponto de fusão (pf) e Ponto de ebulição (pe) Na família IA e na família IIA, IIB, 3A, 4A, os elementos de maior ponto de fusão (PF) e ponto de ebulição (PE) estão situados na parte superior da tabela. De modo inverso, nas demais famílias, os elementos com maiores PF e PE estão situados na parte inferior. Densidade absoluta A densidade depende do tamanho de um átomo. Num período: A densidade cresce das extremidades para o centro. Numa família:A densidade cresce de cima para baixo. 11 12