A TABELA PERIÓDICA MODERNA Henry G.J. Moseley (1913) As propriedades físicas e químicas dos elementos variam periodicamente em ordem crescente de seus números atômicos. Estrutura da Tabela Periódica A tabela periódica relaciona os elementos em linhas chamadas períodos e colunas chamadas grupos ou famílias, em ordem crescente de seus números atômicos. Períodos Os elementos de um mesmo período têm o mesmo número de camadas eletrônicas, que corresponde ao número do período.Existem sete períodos, cada um correspondendo a uma das camadas eletrônicas da eletrosfera. Os períodos são: (1ª) Camada K (2ª) Camada L (3ª) Camada M (4ª) Camada N (5ª) Camada O (6ª) Camada P (7ª) Camada Q Grupos Antigamente, chamavam-se "famílias". Os elementos do mesmo grupo têm o mesmo número de elétrons na camada de valência (camada mais externa). Assim, os elementos do mesmo grupo possuem comportamento químico semelhante. Existem 18 grupos sendo que o elemento químico hidrogênio é o único que não se enquadra em nenhuma família e está localizado em sua posição apenas por ter número atômico igual a 1, isto é, como tem apenas um elétron na última camada, foi colocado no Grupo 1, mesmo sem ser um metal. METAIS - mais de 70% • sólidos a 25ºC e 1 atm ( exceto o Hg ) • em geral duros • brilho metálico • densos • PF e PE altos • bons condutores de calor • bons condutores de eletricidade • maleáveis • dúcteis • formam íons positivos AMETAIS – 11 % • propriedades opostas aos metais • mais abundantes na natureza • sólidos C, P, S, Se e I • líquidos Br • gasosos H, N, O, F e Cl SEMIMETAIS • propriedades intermediárias entre os metais e os não metais • todos são sólidos em condições ambientes • B, Si, Ge, As, Sb, Te e Po GASES NOBRES • POUCO REATIVOS ( ESTABILIDADE QUÍMICA ) • POSSUEM OITO ELÉTRONS NA CAMADA DE VALÊNCIA, EXCETO O HÉLIO QUE POSSUI DOIS ELÉTRONS • He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS (de acordo com sua configuração eletrônica) Elementos representativos: Pertencentes aos grupos 1, 2 e dos grupos de 13 a 17. Elementos de transição externa: Pertencentes aos grupos de 3 a 12. Elementos de transição interna: Pertencentes às séries dos lantanídeos e dos actinídeos. Gases nobres: Pertencentes ao grupo 18. CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS 1 – ELEMENTOS TÍPICOS, CARACTERÍSTICOS OU REPRESENTATIVOS ( subgrupo A ) • possuem camadas internas completas • possuem seus elétrons de diferenciação em : Subníveis s ( colunas 1 e 2 ) Subníveis p ( colunas 13 a 18 ) • o número de elétrons na última camada eletrônica É igual ao próprio número da coluna. Na (Z = 11) - 1s22s22p63s1 F (Z = 9 ) - 1s22s22p5 2 – ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO ( Subgrupo B ) • TRANSIÇÃO SIMPLES OU EXTERNA Elétrons de diferenciação em subnível “ d ” da penúltima camada. Pertencentes aos grupos de 3 a 12. Fe (Z=26) - 1s22s22p63s23p64s23d6 •TRANSIÇÃO INTERNA ( Lantanídeos e Actinídeos ) Elétrons de diferenciação em subnível “ f ” da antepenúltima camada La(Z=57) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f1 CISURÂNICOS E TRANSURÂNICOS • Elementos cisurânicos – elementos artificiais com números atômicos menores que a do urânio. ( Tc, Pm, At e Fr ) • Elementos transurânicos – elementos artificiais com números atômicos maiores que a do urânio. PROPRIEDADES APERIÓDICAS DOS ELEMENTOS São as propriedades cujos valores só aumentam ou só diminuem com o número atômico, são propriedades que não se repetem em ciclos ou períodos. MASSA ATÔMICA Cresce à medida que o número atômico aumenta (massa atômica é a massa do átomo medida em unidades de massa atômica, u); PROPRIEDADES PERIÓDICAS DOS ELEMENTOS São propriedades que variam em função do número atômico, atingindo valores máximos e mínimos, de acordo com o período ocupado pelos elementos. 1. RAIO ATÔMICO 2. ENERGIA DE IONIZAÇÃO 3. ELETROAFINIDADE 4. ELETRONEGATIVIDADE 5. ELETROPOSITIVIDADE 6. DENSIDADE 7. VOLUME ATÔMICO 8. PF e PE O raio atômico aumenta da direita para a esquerda ao longo dos períodos e de cima para baixo ao longo dos grupos. O volume atômico corresponde ao volume de 6,02 x 1023 átomos do elemento no estado sólido mais o volume dos espaços vazios entre esses átomos. Nos períodos, a densidade aumenta das extremidades para o centro; nos grupos, ela aumenta de cima para baixo. O PF e PE nos grupos aumenta de cima para baixo, exceto 1A e 2A ; nos períodos das laterais para o centro. Ao longo dos períodos, o potencial de ionização aumenta da esquerda para a direita; ao longo dos grupos, ele aumenta de baixo para cima. Eletroafinidade ou afinidade eletrônica é a energia liberada por um átomo no estado gasoso, quando este recebe elétrons. Eletronegatividade é a capacidade que um átomo tem, de atrair elétrons de outro átomo quando os dois formam uma ligação química. 01) Entre os diagramas a seguir, relacionados com a tabela periódica, quais estão corretos? a) II e V b) II e III c) I e V d) II e IV e) III e IV X 02) Em um bate-papo na Internet, cinco estudantes de química decidiram não revelar seus nomes, mas apenas as duas primeiras letras, por meio de símbolos de elementos químicos. Nas mensagens, descreveram algumas características desses elementos. - É produzido, a partir da bauxita, por um processo que consome muita energia elétrica. Entretanto, parte do que é produzido, após utilização, é reciclado. - É o principal constituinte do aço. Reage com água e oxigênio, formando um óxido hidratado. - É o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre. Na forma de óxido, está presente na areia. É empregado em componentes de computadores. - Reage com água, desprendendo hidrogênio. Combina-se com cloro, formando o principal constituinte do sal de cozinha. - Na forma de cátion, compõe o mármore e a cal. Os nomes dos estudantes, na ordem em que estão apresentadas as mensagens, podem ser: Al Fe Si Na Ca 03) Para melhorar a tenacidade, a resistência à corrosão e também a resistência mecânica, costuma-se colocar Vanádio como constituinte do aço. O Vanádio (Z = 23) é um elemento de transição, pois: a) é gasoso à temperatura e pressão ambientes. b) sua camada de valência pode ser representada por ns 2np 3. c) X apresenta o elétron mais energético no subnível d. d) apresenta grande afinidade eletrônica. e) Na classificação periódica, situa-se no 3Ž período. 04) Qual das opções abaixo apresenta a comparação ERRADA relativa aos raios de átomos e de íons? a) raio do Na + 1 < raio do Na. b) raio do Na + 1 < raio do F - 1. c) raio do Mg + 2 < raio do O - 2. d) raio do F - 1 < raio do O - 2. X e) raio do F - 1 < raio do Mg + 2. 05) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 1) Na tabela periódica, as famílias 1 ou IA, 2 ou IIA, 17 ou VIIA são conhecidas como alcalinos, alcalino-terrosos e calcogênios, respectivamente. 02) Os átomos 1H, 2H e 3H são isótopos e conhecidos como hidrogênio ou prótio, deutério e trítio, respectivamente. 04) Sublimação é a passagem direta do estado sólido para o gasoso e vice-versa. 08) Na tabela periódica, os elementos químicos são agrupados em ordem crescente de número atômico, observando-se a repetição periódica de várias propriedades. 16) Os íons 13J+ 3 e 9G - 1, com seus respectivos números atômicos, possuem a distribuição eletrônica de um gás nobre. 32) Na tabela periódica, de modo geral, a eletronegatividade aumenta de baixo para cima nas famílias; aumenta da esquerda para a direita nos períodos e a eletroafinidade varia da mesma forma. 62 06) Um astronauta foi capturado por habitantes de um planeta hostil e aprisionado numa cela, sem seu capacete espacial. Logo começou a sentir falta de ar. Ao mesmo tempo, notou um painel como o da figura em que cada quadrado era uma tecla. Apertou duas delas, voltando a respirar bem. As teclas apertadas foram a) 1 e 2 b) 2 e 3 c) 3 e 4 d) 4 e 5 e) 5 e 6 X 07) Considere os átomos X, Y e Z. O átomo X é um metal alcalino, Y representa um elemento do grupo VA (ou 15) da tabela periódica e Z é um halogênio. Considere que todos os três átomos pertençam ao mesmo período (2° ou 3°). A partir destas informações julgue as afirmativas a seguir: F ( ) o átomo X possui maior afinidade eletrônica que o átomo Z ( ) dos três átomos, o átomo Z possui a maior energia de ionização ( ) os átomos X e Z formarão sólidos cristalinos iônicos ( ) o íon X + 1 possui raio maior que o íon Y - 3 ( ) os átomos Y e Z formam moléculas com ligações covalentes polares V V F V 08) A energia de ionização dos elementos químicos é uma propriedade periódica, isto é, varia regularmente quando os mesmos estão dispostos num sistema em ordem crescente de seus números atômicos. O gráfico, a seguir, mostra a variação da energia de ionização do 1º elétron, em e.V, para diferentes átomos. Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S) (1) A carga nuclear é o único fator determinante da energia de ionização. (02) Selecionando-se três átomos com maior dificuldade para formarem cátions monovalentes, teríamos os átomos de He, Li e Na. X (04) O potássio é o metal que apresenta o menor potencial de ionização, entre os elementos representados. X (08) No intervalo Z = 3 a Z = 10, observa-se que o aumento da carga nuclear tende a aumentar a força de atração do elétron pelo núcleo. X (16) Os elevados valores da energia de ionização para os gases He, Ne e Ar são evidências de que "camadas eletrônicas completas" são um arranjo estável. (32) Considerando os elementos que formam um período da tabela periódica, a tendência da energia de ionização é diminuir com o aumento do número atômico. X (64) As menores energias de ionização correspondem aos metais alcalinos.