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Tabela Periódica O ALFABETO DA QUÍMICA Prof. Augusto Sérgio Tabela Periódica OBJETIVOS CONHECER A ORIGEM DA TABELA PERIÓDICA Conhecer quem e como foi criada a Tabela Periódica e qual a sua finalidade na Química. CLASSIFICAR OS ELEMENTOS SEGUNDO A TABELA PERIÓDICA Classificar os elementos químicos de acordo com as propriedades metálicas, configuração eletrônica e ocorrência na natureza. RELACIONAR A CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA DA VALÊNCIA COM SUA POSIÇÃO NA TABELA PERIÓDICA CAMADA DE Relacionar as propriedades dos elementos de acordo com a configuração eletrônica da camada de valência. O PAI DA TABELA PERIÓDICA MENDELEEV(1834 – 1907) Mendeleev em 1869 Organizou os elementos em ordem crescente de massas atômicas. Prof. Augusto Sérgio O PAI DA TABELA PERIÓDICA MENDELEEV(1834 – 1907) Elementos de comportamento químico semelhante ficavam na mesma vertical (família). Prof. Augusto Sérgio A classificação atual Moseley (1913): Lei Periódica Os elementos foram organizados em ordem crescente de números atômicos. Prof. Augusto Sérgio Tabela Periódica Atual Prof. Augusto Sérgio Períodos e famílias ou grupos. 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 Prof. Augusto Sérgio Períodos Sete períodos compõem a Tabela Periódica (eles correspondem às fileiras horizontais de elementos). Prof. Augusto Sérgio Períodos Dois períodos ficam abaixo da Tabela Periódica: Lantanídeos (6o período): 57La ao 71Lu Actinídeos (7o período): 89Ac ao 103Lr PERTENCEM AO GRUPO 3 OU 3B DA TABELA PERIÓDICA Prof. Augusto Sérgio Observe a distribuição eletrônica de alguns elementos do segundo período: Será que existe alguma relação com o número de camadas? Prof. Augusto Sérgio Li 3 2 1s K 2 1 2s L 1 Prof. Augusto Sérgio C 6 2 1s K 2 2 2s 2 2p L 4 Prof. Augusto Sérgio Ne 10 2 1s K 2 2 2s 6 2p L 8 Prof. Augusto Sérgio Elementos de um mesmo período possuem o mesmo o número de camadas Prof. Augusto Sérgio Grupos, Famílias ou Colunas Dezoito Fileiras Verticais de Elementos que compõem a Tabela Periódica Prof. Augusto Sérgio Elementos de uma mesma família apresentam propriedades químicas semelhantes. Prof. Augusto Sérgio 2 2s2 Be 1s 4 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 Ca 1s 20 Prof. Augusto Sérgio Vamos estudar as famílias da Tabela Periódica Prof. Augusto Sérgio Algumas Famílias ou Grupos recebem nomes especiais Família ou Grupo Nome Especial Grupo 1 ou IA Metais Alcalinos Grupo 2 ou IIA Metais Alcalino-Terrosos Grupo 16 ou VIA Calcogênios Grupo 17 ou 7A Halogênios Grupo 18 ou Zero Gases Nobres Prof. Augusto Sérgio Famílias ou grupos 18 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 GASES NOBRES HALOGÊNIOS CALCOGÊNIOS GRUPO DO NITROGÊNIO GRUPO DO CARBONO TRANSIÇÃO GRUPO DO BORO DE Metais Alcalinos Metais Alcalinos - TERROSOS ELEMENTOS 13 14 15 16 17 2 ELEMENTOS REPRESENTATIVOS Prof. Augusto Sérgio Elementos Representativos e de Transição Elementos Representativos Famílias A: 1(IA), 2(IIA), 13(IIIA), 14(IVA), 15(VA), 16(VIA), 17(VIIA) e 18( 8A) Elementos de transição Famílias B: 3 a 12 Elementos de transição interna Lantanídeos e Actinídios Prof. Augusto Sérgio Exercícios do Livro 1. Qual(ais) desses elementos é(são) representativos? Resp.: H, He, Na, K, Ca, Ba, C, N, O, F, S, Cl, Ar, e Br. 2. Qual(ais) deles é(são) de transição? Resp.: Fe e Au. Prof. Augusto Sérgio Exercícios do Livro 3. Qual(ais) deles é(são) de transição interna? Resp.: U. 4. Qual(ais) deles pertencem a um mesmo grupo? Resp.: H, Na e K Ca e Ba OeS F, Cl e Br He e Ar (1 ou 1A); ( 2 ou 2A) (16 ou 6A) (17 ou 7A) (18 ou Zero) Prof. Augusto Sérgio Exercícios do Livro 5. Qual(ais) deles pertencem a um mesmo período? Resp.: H e He C, O, N, O e F Na, S, Cl e Ar K, Ca, Fe e Br Ba e Au U 6. Dentre os elementos em questão, quais são classificados como alcalinos, alcalino – terrosos, calcogênios, halogênios e gases nobres ? Resp.: Na e K Ca e Ba OeS F, Cl e Br He e Ar (1º período). (2º período) (3º período) (4º período) (6º período) (7º período) (M. Alcalinos); (M. Alc. Terrosos) (Calcogênios) (Halogênios) (Gases Nobres) Prof. Augusto Sérgio Conheça a relação entre Configuração eletrônica da camada de valência com a família dos elementos na Tabela Periódica Prof. Augusto Sérgio Família dos Metais Alcalinos: 1 ou 1A 2º 3 Li 3º 11Na Lítio 1s2 Generalizando 2s1 Sódio 1s2 2s2 2p6 3s1 4º 19K Potássio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 5º 37Rb Rubídio 6º 55Cs Césio 7º 87Fr Frâncio 36Kr 5s1 54Xe 6s1 86Rn 7s1 1 elétron na camada de valência ns1 : n é o número do período Prof. Augusto Sérgio Família dos Metais Alcalino - Terrosos: 2 ou IIA 2º 4 Be 3º 12Mg Berílio 1s2 Generalizando 2s2 Magnésio 1s2 2s2 2p6 3s2 4º 20Ca Cálcio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 5º 38Sr Estrôncio 6º 56Ba Bário 7º 88Ra Rádio 36Kr 5s2 54Xe 6s2 86Rn 7s2 2 elétrons na camada de valência ns2 : n é o número do período Prof. Augusto Sérgio Família do Boro 13 ou IIIA 2º 3º 5 B 13Al Boro Alumínio 4º 31Ga Gálio 5º 49In Índio 6º 81Tl Tálio 1s2 2s2 2p1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p1 Generalizando 3 elétrons na camada de valência 5s2 5p1 6s2 6p1 ns2 np1 : n é o número do período Prof. Augusto Sérgio Família do Carbono 14 ou IVA 2º 3º 6 C 14Si Carbono silício 4º 32Ge Germânio 5º 50Sn Estanho 6º 82Pb Chumbo 1s2 2s2 2p2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p2 Generalizando 4 elétrons na camada de valência 5s2 5p2 6s2 6p2 ns2 np2 : n é o número do período Prof. Augusto Sérgio Família do Nitrogênio 15 ou VA 2º 7 3º 15P N Nitrogênio Fósforo 4º 33As Arsênio 5º 51Sb Antimônio 6º 83Bi Bismuto 1s2 2s2 2p3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p3 Generalizando 5 elétrons na camada de valência 5s2 5p3 6s2 6p3 ns2 np3 : n é o número do período Prof. Augusto Sérgio Família dos Calcogênios 16 ou VIA 2º 8 3º 16S Enxofre 4º 34Se Selênio 5º 52Te Telúrio 6º O 84Po Oxigênio Polônio 1s2 2s2 2p4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p4 Generalizando 6 elétrons na camada de valência 5s2 5p4 6s2 6p4 ns2 np4 : n é o número do período Prof. Augusto Sérgio Família dos Halogênios 17 ou VIIA 2º 9 F Flúor 3º 17Cl Cloro 4º 35Br Bromo 5º 53I iodo 6º 85At Astato 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p5 Generalizando 7 elétrons na camada de valência 5s2 5p5 6s2 6p5 ns2 np5 : n é o número do período Prof. Augusto Sérgio Família dos Gases Nobres 18, VIIIA (Grupo Zero) 1º 2 2º He Hélio 1s2 10Ne Neônio 1s2 2s2 2p6 3º 18Ar Argônio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4º 36Kr Criptônio 4s2 4p6 5º 54Xe Xenônio 5s2 5p6 86Rn Radônio 6s2 6p6 Generalizando 8 elétrons na camada de valência ns2 np6 : n é o número do período Exceto o Hélio Prof. Augusto Sérgio Família ou grupo IA Nº de elétrons na camada de valência 1 Distribuição eletrônica da camada de valência ns¹ Nome Metais alcalinos IIA 2 ns² 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 ns² np6 Gases nobres VIIIA ou O 8 Prof. Augusto Sérgio Teste seus Conhecimentos (UFLA MG/2008) Entre os pares de elementos químicos apresentados, o par cujos elementos têm propriedades químicas semelhantes é: a) b) c) d) e) F e Ne Li e Be Mg e Mn Ca e Mg Cl e Ar Prof. Augusto Sérgio (FUVEST SP/2004) Cinco amigos resolveram usar a tabela periódica como tabuleiro para um jogo. Regras do jogo: Para todos os jogadores, sorteia-se o nome de um objeto, cujo constituinte principal é determinado elemento químico. Cada um joga quatro vezes um dado e, a cada jogada, move sua peça somente ao longo de um grupo ou de um período, de acordo com o número de pontos obtidos no dado. O início da contagem é pelo elemento de número atômico 1. Numa partida, o objeto sorteado foi “latinha de refrigerante” e os pontos obtidos com os dados foram: Ana (3,2,6,5), Bruno (5,4,3,5), Célia (2,3,5,5), Décio (3,1,5,1) e Elza (4,6,6,1). H Li Be B C N O Na Mg Al Si P S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po Fr Ra Ac F Cl Br I At He Ne Ar Kr Xe Ra Prof. Augusto Sérgio Assim, quem conseguiu alcançar o elemento procurado foi: a) Ana b) Bruno c) Célia d) Décio e) Elza Prof. Augusto Sérgio EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM A representação a seguir corresponde à parte superior da tabela periódica, na qual as letras não correspondem aos verdadeiros símbolos dos elementos. Com base na tabela, responda às questões de 1 a 8: Prof. Augusto Sérgio 1. Indique o calcogênio de maior número atômico. P 2. Identifique o metal alcalino de menor número atômico. B Prof. Augusto Sérgio 3. Qual elemento apresenta a configuração 2s2 2p3 na camada de valência? 2s2 2p3 5 Elétrons na camada de valência( família 5A ou 15) Elemento M 2 º período Prof. Augusto Sérgio 4. Escreva a configuração eletrônica, em subníveis, da camada de valência do elemento E. Elemento E Família 2A(2) 4º Período ns2 n=4 4s2 Prof. Augusto Sérgio 5. Qual elemento apresenta propriedades químicas semelhantes ao elemento P? Elemento O 6. Indique o elemento de transição de menor número atômico. Elemento F Prof. Augusto Sérgio 7. Identifique o estado físico dos elementos D e T a 25 ºC e a 1 atm. Sólido e gasoso, respectivamente 8. Quais são os números atômicos dos elementos R e C? 17 e 37, respectivamente Prof. Augusto Sérgio Conheça a classificação dos elementos quanto às propriedades metálicas: Metais, Ametais e Semimetais Prof. Augusto Sérgio Metais, Semimetais, Não-metais Prof. Augusto Sérgio Metais 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 maleáveis e dúcteis Prof. Augusto Sérgio Não – Metais ou Ametais Existem nos estados sólidos (iodo, enxofre, fósforo, carbono) e gasoso (nitrogênio, oxigênio, flúor e cloro); 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) Prof. Augusto Sérgio Semimetais ou Metalóides Semimetais são elementos com propriedades intermediárias entre os metais e os não-metais, estes também chamados de metalóides. Prof. Augusto Sérgio Gases Nobres Elementos químicos que dificilmente se combinam com outros elementos – hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio. Prof. Augusto Sérgio O Hidrogênio É um elemento atípico, pois possui a propriedade de se combinar com metais, ametais e semimetais. Nas condições ambientes, é um gás extremamente inflamável. O hidrogênio liquefeito é utilizado como combustível de foguetes. Prof. Augusto Sérgio Metais Não-metais Último nível: Último nível: 1, 2 ou 3e’ 5, 6 ou 7e’ Cátions. Ânions. Sólidos, exceto o mercúrio Podem ser: (Hg) Sólidos Líquidos Bons Gasosos condutores de calor e de Propriedades opostas às eletricidade. dos metais. Semimetais Sólidos Gases nobres Elementos Propriedades Gasosos Intermediárias Estáveis Entre metais e Pouco Ametais Reativos Prof. Augusto Sérgio A nova Tabela Periódica não inclui os Semimetais Prof. Augusto Sérgio Estado Físico das substâncias simples ( 25°C e 1 atm) Prof. Augusto Sérgio (UEPB/2006) “A Tabela Periódica dos elementos químicos é uma das maiores descobertas científicas do mundo. Pode ser comparada em importância com a classificação de espécies de plantas por Lineu ou com a sistematização das partículas subnucleares pelos físicos Gell-Mann e Ne’eman. A Tabela Periódica é o esquema classificatório fundamental para todos os elementos e pode ser dito que resume o conhecimento da química”. (Rouvray, D.H. Elements in the history of the periodic table. Endeavour, v. 28, n. 2, 2004.) De acordo com as informações apresentadas na tabela periódica, analise as informações a seguir: I. Boas condutividades térmica e elétrica, maleabilidade e dutibilidade são propriedades dos elementos semimetálicos. II. Mendeleev propôs que os átomos poderiam ser classificados na ordem crescente de seu número atômico. III. Os gases nobres são átomos que nunca reagem com os outros átomos. IV. O elemento hidrogênio deve ser estudado como um grupo a parte por possuir propriedades químicas distintas dos demais elementos químicos. Prof. Augusto Sérgio Das afirmativas acima está(ão) correta(s): a) b) c) d) e) As alternativas II e III. Apenas a alternativa I. Apenas a alternativa IV. As a alternativas III e IV. As alternativas I e II. Prof. Augusto Sérgio OCORRÊNCIA DOS ELEMENTOS ELEMENTOS NATURAIS: São os de número atômico menor ou igual ao do Urânio(Z) ≤ 92 Prof. Augusto Sérgio ELEMENTOS ARTIFICIAIS: • Transurânicos — apresentam número atômico superior ao do Urânio(Z =92). Prof. Augusto Sérgio ELEMENTOS ARTIFICIAIS: • Cisurânicos — Apresentam número atômico inferior a 92 ( 92U), e são os seguintes: tecnécio (Tc), astato (At), frâncio (Fr), promécio (Pm). Prof. Augusto Sérgio Resolva agora os exercícios da página 172 do Livro Prof. Augusto Sérgio Classificação dos Elementos quanto a Configuração Eletrônica Prof. Augusto Sérgio Quanto à configuração eletrônica (os blocos s, p, d, f) Prof. Augusto Sérgio Tabela Periódica e Configuração Eletrônica Prof. Augusto Sérgio Quanto à configuração eletrônica (os blocos s, p, d, f) Em relação ao Subnível mais energético, a T.P. também pode ser separada em blocos. Subnível mais energético Classificação do elemento químico s ou p Representativo d Transição ou Transição externa f Transição interna Prof. Augusto Sérgio Elementos normais, regulares ou representativos: São os elementos das famílias A da Tabela Periódica 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 . Prof. Augusto Sérgio Elementos normais, regulares ou representativos VEJA O EXEMPLO 2 2s2 2p6 3s1 Na: 1s 11 2 8 Subnível de maior energia: s 1 1 elétron na Camada Valência = Grupo 1A Prof. Augusto Sérgio Elementos de transição externa Prof. Augusto Sérgio Configuração Eletrônica dos elementos de Transição do 4º Período da Tabela Periódica IIIB IVB VB VIB VIIB 1 3d Sc 21 3d2 3d3 3d4 3d5 VIIIB 3d6 3d7 IB 3d8 IIB 3d9 3d10 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d1 Período: 4º Família: 3B ns2(n-1) d(1 a 10) n = número do período Prof. Augusto Sérgio Grupo 3 a 12 - Os Elementos de Transição Localização dos elementos (antiga Famílias “B”). O grande bloco dos elementos da parte central da tabela periódica, é uma ponte entre os elementos do bloco s (grupos 1 e 2) e os elementos do bloco p (grupos 13 à 18). As três primeiras linhas (Sc à Zn, Y à Cd e La à Hg), são geralmente chamados de elementos de transição ou metais de transição. Todos esses elementos possuem o subnível d, entre seus elétrons de valência, por isso também chamados de "elementos do bloco d". 3 IIIB 1 d 4 IVB 2 d 5 VB 3 d 6 VIB 4 d 7 VIIB 5 d d 8, 9 e 10 VIIIB 6 7 d d 8 11 IB 9 d 12 IIB 10 d Prof. Augusto Sérgio Elementos de transição interna Prof. Augusto Sérgio Elementos de transição interna São os Lantanídeos e os Actinídeos. Características: apresentam subnível de maior energia f e o antepenúltimo nível é incompleto (com 19 a 31 elétrons). Prof. Augusto Sérgio Grupo 3 a 12 - Os Elementos de Transição Lantanídeos e Actinídeos Os elementos colocados na tabela periódica entre o lantânio (La) e o háfnio, e entre o actíneo e o elemento 112 são chamados de lantanídeos (série dos lantanídeos) e actinídeos (série dos actinídeos), respectivamente. Todos esses elementos possuem o subnível f, como o de maior energia, por isso também chamados de "elementos do bloco f". Os lantanídeos deveriam estar no 6º período na família 3; Os actinídeos deveriam estar no 7º período da família 3; Estas Famílias poderiam estar em seu lugar porém a tabela ficaria muito larga; Prof. Augusto Sérgio 1. Sou metal, sou valioso, e pelo homem sou cobiçado; Mas na ânsia de me encontrar, ele deixa o ambiente ameaçado. Sou da coluna 1B, consulte a tabela para me conhecer. 2. Sou do grupo dos 15, os metais não são dos nossos; sou constituinte importante, do cérebro e dos ossos. Estou na coluna 5A. É fácil me encontrar. 3. O oxigênio não gosta que eu brilhe, mas comigo sempre combina; no sangue sou importante, sou parte da hemoglobina. Sou do 4º período, sou metal, quem eu sou afinal? 4. Você me ingere junto com o sal; Para a sua tireóide eu sou essencial. Se quiser me encontrar, procure na 7A. Prof. Augusto Sérgio Resolva agora os exercícios das páginas 167 e 168 do Livro Prof. Augusto Sérgio Bom, por hoje acabou! Espero que tenham gostado da aula. Um abraço do Prof. Augusto Sérgio Prof. Augusto Sérgio
