Dimitri Mendeleev Tabela Periódica Dimitri Mendeleev 1834-1907 Maria do Anjo Albuquerque O que têm em comum estes objetos? Maria do Anjo Albuquerque Maria do Anjo Albuquerque Maria do Anjo Albuquerque Tabela Periódica Longa Maria do Anjo Albuquerque ORGANIZAÇÃO DA TABELA PERIÓDICA Maria do Anjo Albuquerque Maria do Anjo Albuquerque São 7 os períodos da Tabela Periódica -o 1º -o 2º -o 4º -o 6º período é muito curto, com apenas dois elementos; e o 3º períodos são curtos, com oito elementos cada um; e o 5º períodos são longos, com dezoito elementos cada um; e o 7º períodos são extralongos, com trinta e dois elementos cada um; Maria do Anjo Albuquerque grupo grupo grupo grupo 1: grupo dos metais alcalinos; 2: grupo dos metais alcalino-terrosos; 17: grupo dos halogéneos; 18: grupo dos gases nobres; Maria do Anjo Albuquerque Designação de alguns grupos Os grupos 1 e 2, colocados no lado esquerdo da Tabela Periódica, contêm metais muito reativos. O bloco central da Tabela Periódica contém metais menos reativos que nós utilizamos em diversas situações. O carbono (grupo14); o azoto e o fósforo (grupo 15) o oxigénio, o enxofre e o selénio (grupo 16); e os elementos dos grupos 17 e 18 são não metais. Maria do Anjo Albuquerque Algumas regularidades periódicas Maria do Anjo Albuquerque 2 3 Mesmo período Mesmo nº de níveis de energia Maria do Anjo Albuquerque Mesmo grupo Mesmo nº de eletrões de valência Maria do Anjo Albuquerque Variação do tamanho dos átomos ao longo do período Ao logo do período o nº atómico aumenta e o tamanho do átomo diminui. Ao longo do grupo o nº atómico aumenta e o tamanho do átomo aumenta. Maria do Anjo Albuquerque Ficha de atividade 20 Exercício -1 Completa os espaços em branco. A – Na tabela periódica os ______________ estão dispostos por ordem crescente de _____________ ________________. B – Cada linha ______________chama-se ____________ e cada coluna ______________ designa-se por ________________. C – Há __________ períodos e _________________ grupos. D – Há características dos átomos que se repetem _____________________ na Tabela Periódica. E – No mesmo ____________, todos os átomos têm os ____________ distribuídos pelo mesmo número de _______________de energia. F – Ao longo de um mesmo _____________ da tabela periódica todos os átomos têm o mesmo número de eletrões de __________________. G – O tamanho dos átomos ___________ ao longo do _____________da tabela ____________ mas ____________ ao longo do período da esquerda para a direita. Maria do Anjo Albuquerque Ficha de atividade 20 Exercício -2 Indica: a) Qual era o critério de organização dos elementos na tabela de Mendeleev? b) Qual é o critério de organização dos elementos na Tabela Periódica atual? Exercício -3 Consulta a Tabela Periódica e indica: a) O símbolo do elemento de número atómico 11; b) O elemento localizado no 3º período e no grupo 2; c) O halogénio do 3º período; d) O gás nobre do 2º período; e) dois elementos do mesmo período do sódio; f) dois elementos do mesmo grupo do cloro; Maria do Anjo Albuquerque Ficha de atividade 20 Exercício -4 Considera os elementos oxigénio (Z=8) e enxofre (Z=16). a) Escreve as distribuições eletrónicas dos átomos destes elementos. b) Diz que regularidades existem nas distribuições eletrónicas dos dois elementos. c) Indica o número do grupo e do período a que pertence o enxofre. d) Indica qual dos átomos, oxigénio ou enxofre, tem maior tamanho. Justifica. Maria do Anjo Albuquerque Ficha de atividade 20 Exercício -1 Completa os espaços em branco. A – Na tabela periódica os elementos estão dispostos por ordem crescente de número atómico. B – Cada linha horizontal chama-se período e cada coluna vertical designa-se por grupo. C – Há sete períodos e dezoito grupos. D – Há características dos átomos que se repetem periodicamente na Tabela Periódica. E – No mesmo período, todos os átomos têm os eletrões distribuídos pelo mesmo número de níveis de energia. F – Ao longo de um mesmo grupo da tabela periódica todos os átomos têm o mesmo número de eletrões de valência. G – O tamanho dos átomos aumenta ao longo do grupo da tabela periódica mas diminui ao longo do período da esquerda para a direita. Maria do Anjo Albuquerque Ficha de atividade 20 Exercício -2 Indica: a) Qual era o critério de organização dos elementos na tabela de Mendeleev? (R: Os elementos estavam organizados por ordem crescente de massa atómica) b) Qual é o critério de organização dos elementos na Tabela Periódica atual? (R: Os elementos estão organizados por ordem crescente de número atómica) Exercício -3 Consulta a Tabela Periódica e indica: a) O símbolo do elemento de número atómico 11; (R: Na) b) O elemento localizado no 3º período e no grupo 2; (R: Mg) c) O halogénio do 3º período; (R: Cl) d) O gás nobre do 2º período; (R: Ne) e) dois elementos do mesmo período do sódio; (R: Mg; Al; Si; P; S; Cl; Ar) f) dois elementos do mesmo grupo do cloro; (R: F; Br; I; As;) Maria do Anjo Albuquerque Ficha de atividade 20 Exercício -4 Considera os elementos oxigénio (Z=8) e enxofre (Z=16). a) Escreve as distribuições eletrónicas dos átomos destes elementos. b) Diz que regularidades existem nas distribuições eletrónicas dos dois elementos. c) Indica o número do grupo e do período a que pertence o enxofre. d) Indica qual dos átomos, oxigénio ou enxofre, tem maior tamanho. Justifica. Respostas: a) Oxigénio (2 – 6) ; enxofre ( 2 – 8 – 6); b) Ambos os elementos têm o mesmo número de eletrões de valência. c) Grupo:16; Período 3º d) O enxofre, porque tem três níveis de energia enquanto que o oxigénio tem apenas dois níveis de energia (duas camadas). Maria do Anjo Albuquerque Maria do Anjo Albuquerque METAIS Propriedades físicas: Entre outras, os metais têm em comum as seguintes propriedades: -São todos sólidos à temperatura ambiente, à exceção do mercúrio, gálio, césio e frâncio que são líquidos; -São bastante densos; -São maleáveis, isto é, dobram-se facilmente sem partir; -São bons condutores elétricos e térmicos. Maria do Anjo Albuquerque METAIS A lâmpada acende: o alumínio é bom condutor da corrente elétrica. A água aquece: os metais são bons condutores térmicos Propriedades químicas: Os metais são quase todos muito reativos. Quando expostos ao ar ficam enegrecidos porque sofrem oxidação. A grande reatividade dos metais deve-se ao facto de os seus átomos terem poucos eletrões de valência: em contacto com outros átomos perdem esses eletrões transformando-se em iões positivos, mais estáveis do que os átomos. Maria do Anjo Albuquerque NÃO METAIS Maria do Anjo Albuquerque NÃO METAIS Propriedades físicas: Entre outras, os não metais têm em comum as seguintes propriedades: -Existem em diferentes estados físicos, à temperatura ambiente, sendo uns sólidos, outros líquidos e outros gasosos; -Têm densidades muito diferentes; -Quando são sólidos, mostram-se quebradiços; -São maus condutores elétricos e térmicos, à exceção da grafite que é boa condutora elétrica. Propriedades químicas: Há não metais pouco reativos mas outros, como o oxigénio e o cloro, são tão reativos como os metais. Maria do Anjo Albuquerque O que observamos quando fazemos reagir um metal com o oxigénio e dissolvemos o produto da combustão em água? roxo carmim roxo carmim Conclusão: Os produtos da combustão do sódio e do magnésio originam soluções aquosas com caracter básico ou alcalino Maria do Anjo Albuquerque O que observamos quando fazemos reagir um não metal com o oxigénio e dissolvemos o produto da combustão em água? vermelho vermelho incolor incolor Conclusão: Os produtos da combustão do enxofre e do carbono originam soluções aquosas com caracter ácido Maria do Anjo Albuquerque REAÇÕES DE COMBUSTÃO Do sódio com o oxigénio Do magnésio com o oxigénio Maria do Anjo Albuquerque REAÇÕES DE COMBUSTÃO Do enxofre e do carbono com o oxigénio Dos óxidos de enxofre e de carbono com a água Maria do Anjo Albuquerque REACÇÕES DE COMBUSTÃO - CONCLUSÃO Os metais e os não metais reagem facilmente com o oxigénio; Os óxidos metálicos solúveis em água, originam hidróxidos metálicos cujas soluções são básicas; diz-se , por isso, que os óxidos metálicos são básicos; Os óxidos não metálicos, solúveis em água, originam ácidos cujas soluções são ácidas; diz-se , por isso, que os óxidos não metálicos são ácidos. Maria do Anjo Albuquerque GASES NOBRES OU RAROS néon hélio árgon e crípton Maria do Anjo Albuquerque PROPRIEDADES DOS METAIS ALCALINOS O lítio, o sódio e o potássio guardam-se em petróleo ou parafina líquida para não se alterarem. Estes metais alcalinos: -São moles e maleáveis; -Têm brilho metálico quando a superfície está recentemente cortada. -São bons condutores da corrente elétrica. -Têm propriedades químicas semelhantes, como podes observar experimentalmente. Maria do Anjo Albuquerque REAÇAO DOS METAIS ALCALINOS COM A ÁGUA O que observas? •A superfície recentemente cortada de qualquer um destes metais tem brilho característico. •Ao contactarem com a água, os metais rodopiam, ouve-se um ruído e a solução torna-se carmim. Quais as semelhanças e quais as diferenças de reatividade entre estes elementos? Maria do Anjo Albuquerque REAÇAO DOS METAIS ALCALINOS-TERROSOS COM A ÁGUA Átomo do metal alcalino Ião resultante do átomo que perdeu 1 eletrão Átomo do gás nobre do período anterior A semelhança de propriedades químicas das substâncias lítio, sódio e potássio está relacionada com a tendência que os átomos dos metais alcalinos têm para se transformarem em iões monopositivos. Maria do Anjo Albuquerque REAÇAO DOS METAIS ALCALINO-TERROSOS COM A ÁGUA Os metais alcalino terrosos -são moles e maleáveis; -têm brilho metálico, quando recentemente polidos; -conduzem bem o calor e a eletricidade; -têm propriedades químicas semelhantes: por exemplo reagem com a água, mas mais lentamente que os metais alcalinos, libertando hidrogénio e deixando carmim a solução alcoólica de fenolftaleína. Maria do Anjo Albuquerque REAÇÃO DOS METAIS ALCALINO-TERROSOS COM A ÁGUA Reação do magnésio e do cálcio com a água As reações do magnésio e do cálcio com a água podem traduzir-se pelas seguintes equações químicas: Maria do Anjo Albuquerque COMO SE EXPLICA A DIFERENÇA DE REATIVIDADE DESTES METAIS ALCALINO - TERROSOS? Átomo do metal alcalino-terroso Ião resultante do átomo que perdeu 2 eletrões Átomo do gás nobre do período anterior A semelhança de propriedades químicas das substâncias magnésio e cálcio está relacionada com a tendência que os átomos dos metais alcalinos-terrosos têm para se transformarem em iões dipositivos. Maria do Anjo Albuquerque COMO SE EXPLICA A DIFERENÇA DE REATIVIDADE DESTES METAIS ALCALINOS - TERROSOS? Menor tamanho Menos reativo De entre os dois átomos representados: -os átomos de magnésio são os de menor tamanho; -os que perdem o eletrão de valência mais dificilmente; -os que se transformam mais dificilmente em iões positivos; - o magnésio é o metal alcalino terroso menos reativo. Maior tamanho Mais reativo Maria do Anjo Albuquerque HALOGÉNEOS O que observas? -Após adição de éter formam-se duas camadas distintas, ficando o éter em cima e praticamente incolor. Após a agitação, o éter adquire a cor dos halogéneos e a água fica praticamente sem cor. Isto acontece porque os halogéneos são mais solúveis no éter (solvente orgânico) do que na água. Maria do Anjo Albuquerque Maria do Anjo Albuquerque COMO SE EXPLICA A DIFERENÇA DE REATIVIDADE DOS HALOGÉNEOS? Átomo do halogéneo Ião resultante do átomo que captou 1 eletrão Átomo do gás nobre do mesmo período A semelhança de propriedades químicas das substâncias dicloro, dibromo e diiodo está relacionada com a tendência dos átomos dos respetivos elementos para se transformarem em iões mononegativos. Maria do Anjo Albuquerque Menor tamanho Mais reativo QUAL É O HALOGÉNEO MAIS REATIVO? Maior tamanho Menos reativo De entre os átomos representados: -os átomos de flúor são os de menor tamanho; -os que captam mais facilmente um eletrão de valência; -os que se transformam mais facilmente em iões mononegativos; - o fluor é o halogéneo mais reativo. Maria do Anjo Albuquerque SÍNTESE Metais alcalinos •São muito reativos. •Os átomos que têm 1 eletrão de valência originam facilmente iões de carga +1. •A reatividade aumenta ao longo do grupo. Metais alcalinos-terrosos •São bastante reativos. •Os átomos que têm 2 eletrões de valência originam facilmente iões de carga +2. •A reatividade aumenta ao longo do grupo. Halogéneos •São muito reativos. •Os seus átomos que têm eletrões de valência, transformam-se facilmente em iões de carga -1. •A reatividade diminui ao longo do grupo. Gases nobres •São muito estáveis, pois os seus átomos têm o número máximo de eletrões de valência. Maria do Anjo Albuquerque