Propriedades periódicas - Escola Olímpica de Química

Propriedades periódicas
Juliana Soares Grijó
Escola Olímpica de Química - EOQ
• Primeiras tentativas de organizar os elementos
de acordo com periodicidade de propriedades
físicas:
Mendeleev
Lothar Meyer
Raio atômico
• Definição: metade da distância internuclear
entre dois átomos
• Metais – considera-se o estado sólido
• Ametais – átomos ligados por uma ligação
química
• Em um mesmo grupo, o raio atômico aumenta
pois os elétrons mais externos ocupam
camadas mais distantes do núcleo
• Em um mesmo período, o raio atômico
diminui pois a carga nuclear sentida pelo
elétron mais externo aumenta mais
significativamente que a carga eletrônica
Ahn? Como assim???
Carga nuclear efetiva (Zeff)
• Carga nuclear efetiva é a carga sofrida por um
elétron em um átomo ou íon polieletrônico
• Os elétrons mais externos são atraídos pelo
núcleo, porém repelidos pelos elétrons das
camadas mais internas (blindagem eletrônica)
• A carga nuclear efetiva pode ser estimada:
Zeff = Z – S
onde Z – carga nuclear e S é um fator de
blindagem dos elétrons mais internos
Note que elétrons mais internos nem sempre blindam os mais externos com um fator
1. Isso acontece pois, devido à natureza ondulatória do elétron, existe uma
probabilidade não nula de o elétron em um nível mais interno ser encontrado a
uma distância maior do núcleo do que o elétron em um nível mais externo.
Raio iônico
• Cátions estáveis: diminuição do número de
elétrons, aumento da carga nuclear efetiva e,
geralmente, diminuição do número de
camadas →rcátion < rátomo
• Analogamente, para ânions → rânion > rátomo
• Importante! Saber avaliar a tendência em uma
série isoeletrônica
Energia de ionização
• Definição: energia necessária para retirar o
elétron mais externo de um átomo no estado
gasoso
X(g) → X+(g) + e-
E necessária = E ionização
Pode ser expressa em elétron-volts (eV) ou
joules por mol (J/mol)
• A tendência de variação de energia de
ionização é oposta à do raio atômico
• De maneira geral, quanto mais próximo um
elétron está do núcleo, mais energia será
necessária para retirá-lo
Como justificar essas anormalidades??
Como saber o grupo de um elemento
através da sua energia de ionização?
Afinidade eletrônica
• Definição: é a energia liberada quando um
elétron é ligado a um átomo no estado gasoso
• Cuidado!!! Afinidades eletrônicas negativas
querem dizer que foi necessário absorver
energia o para o elétron ligar-se ao átomo
• A tendência geral de variação é a mesma da
energia de ionização
• Alguns fatos interessantes:
– A maior afinidade eletrônica é do cloro, não do flúor
– Todos os gases nobres têm eletroafinidade negativa
– A formação do O2- tem eletroafinidade negativa
(processo endotérmico), apesar do oxigênio formar
esse íon em compostos iônicos
Exercício: explicar esses fatos interessantes!
Eletronegatividade
• É a uma medida da tendência que um átomo
tem de atrair os elétrons em uma ligação
química
• Por esse motivo, não definimos
eletronegatividade para gases nobres, já que
normalmente eles não fazem ligações
• Para Mulliken:
En = EI + AE/544
Inconveniente: os valores de afinidade eletrônica
são conhecidos para poucos elementos
• Para Pauling:
Em = 0,18*√∆
Onde ∆ = Energia real ligação – Energia ligação 100%
covalente
• Assim entendemos porque a variação da
eletronegatividade é a mesma da energia de
ionização