2. Quimica Geral - Propriedades Periódicas

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

LOGO
TABELA PERIÓDICA E PERIODICIDADE QUÍMICA
Profª. Maria Luiza
*
Como é feita uma organização?
*
Apesar das inúmeras propostas em organizar os elementos químicos, hoje sabe-se que as propriedades são melhores representadas se os elementos químicos forem dispostos em ordem crescente do número atômico.
Organização da Tabela Periódica atual
A Lei periódica lista os elementos sequencialmente, em ordem crescente de número atômico, e com isso se observa uma repetição periódica em suas propriedades químicas. 
*
Grupos ou famílias
São as colunas verticais da tabela periódica, abrigando geralmente elementos de características semelhantes, devido a estes possuírem o mesmo número de elétrons na camada de valência.
*
São as linhas horizontais da tabela periódica. Os elementos do mesmo período têm o mesmo número de camadas eletrônicas ou níveis energéticos.
Períodos
*
Elementos de transição
Nestes elementos têm-se o preenchimento do subnível d da camada (n-1).
Períodos de 4 a 6- Qualquer subcamada “d” pode acomodar 10 elétrons, o preenchimento dá origem a 10 elementos do bloco d.
Cromo (Cr) / Z = 24
1s²2s²2p63s²3p64s13d5
Período: 4º
Família: 7
Cobalto (Co) / Z = 27
1s²2s²2p63s²3p64s23d7
Período: 4º
Família: 9
*
São elementos de transição interna, localizados nos períodos 6 e 7. O subnível a ser preenchido é f (n-2), que poderá acomodar 14 elétrons no máximo, logo cada série com 14 elementos.
Actinídeos e Lantanídeos
Lantanídeos ou Terras Raras: elementos da Tabela Periódica começando do lantânio (Z=57) até o lutécio (Z=71). Têm dois elétrons na camada mais externa, numa configuração 6s2. 
Actinídeos: elementos na Tabela Periódica começando do tório (Z = 90) até o laurêncio (Z = 103). Eles têm configuração 7s2. Juntamente com os lantanídeos, compõem o bloco f da Tabela Periódica. 
*
LOGO
PROPRIEDADES PERIÓDICAS
*
Raio atômico
O raio medida através de medidas de distâncias interatômicas são chamados de raios atômicos covalentes. 
*
Blindagem e Carga Nuclear
*
Carga nuclear efetiva
Carga nuclear efetiva, Zef- Carga aparente que afeta um elétron particular. É menor que a carga nuclear Z, por conta da blindagem.
Constante de blindagem (S) - extensão em que a carga nuclear total é protegida dos elétrons mais externos pelos outros elétrons existentes na estrutura.
Elétrons no mesmo nível energético são muito pouco protegidos pelos outros elétrons do mesmo nível, porém são bastante protegidos pelos elétrons que se encontrem em níveis energéticos inferiores.
*
Raio atômico
Número atômico
Como explicar a variação do raio atômico ao longo do período e de um grupo?
*
*
Raio atômico: Elementos de transição
Elementos de transição apresentam maior efeito de blindagem;
Contração lantanídica
É a contração que ocorre com os lantanídeos, onde o efeito de blindagem praticamente compensa o aumento da carga nuclear.
Nos períodos 4, 5 e 6, o decréscimo do raio atômico é moderado.
Os elétrons são distribuídos na camada externa (n-1)d e (n-2)f, e não na camada de valência, n. 
*
Raio atômico
Representação esquemática dos raios atômicos de alguns elementos
*
Raio Iônico
Na formação de íons (perda ou ganho de elétrons), o raio iônico deverá aumentar para os ânions e diminuir para os cátions.
Ex: Vanádio
V = Raio atômico 1,31 Å
V2+ = Raio iônico 0,88 Å
V3+ = Raio iônico 0,74 Å
V4+ = Raio iônico 0,60 Å
Cátions
Ânions
*
Raio Iônico
*
Energia de Ionização
Definição: É a mínima energia necessária para remover um elétron de um átomo gasoso, isolado no seu estado fundamental.
1ª Energia de ionização- energia necessária para remover completamente o elétron mais fracamente ligado de um átomo, no estado fundamental e no estado gasoso.
O processo é um reação de ionização:
A primeira energia de ionização é mais baixa que a segunda, e assim por diante.
*
Energia de ionização
A energia de ionização de um átomo varia de acordo com a Lei de Coulomb:
*
Energia de ionização
*
Afinidade eletrônica
Definição: A quantidade de energia liberada quando um átomo, no seu estado fundamental gasoso (isolado), recebe um elétron.
No período, os valores de afinidade eletrônica aumentam com o aumento da carga nuclear (Z) e nos grupos diminuem com o aumento de número de camadas.
A.E. é um valor negativo (energia liberada), quando for positiva significa que a energia é absorvida.
*
Metais, não-metais e metaloides
Metais:
 Muitos elementos metálicos exibem um brilho lustroso, conduzem eletricidade e calor. São maleáveis e dúcteis. Todos são sólidos com exceção do mercúrio (PF=-39ºC). Muitos metais fundem-se a temperaturas elevadas (PF do Cr= 1900ºC), já o Césio e o Gálio fundem-se respectivamente a 28,4ºC e 29,8ºC.
 Possuem baixas energias de ionização. 
*
Reações com Metais
 2 Ni(s) + O2(g) 2NiO(s)
Óxido metálico + água = hidróxido metálico
Óxidos básicos
Óxido metálico + ácido = sal + água
Reatividade dos metais alcalinos frente à água, 
*
Metais, não-metais e metaloides
Não- Metais:
 Variam muito na aparência. Não são brilhantes, pobres condutores de calor e eletricidade . Ponto de fusão mais baixo que o de metais, exceto diamante (PF= 3570ºC). Das moléculas diatômicas cinco são gases O2, N2, F2, H2, Cl2, Br2 é um líquido e I2 é um sólido.
 Possuem alta afinidade eletrônica. 
*
Reações com não-metais
 2 Al(s) + 3Br2(g) 2Al2O3(s)
Óxido não-metálico + água = ácido
Óxidos ácidos
Óxido não-metálico + base = sal + água
*
Metais, não-metais e metaloides
Metaloides:
 Possuem propriedades intermediárias entre a dos metais e a dos não-metais.
Por exemplo, o silício parece um metal mas é quebradiço, é considerado um semicondutor, propriedade intermediária entre a dos condutores e dos isolantes. 
*
Referências Bibliográficas
- RUSSELL, J.B.; Química Geral. McGraw-Hill - 2ª edição – Vol. I - São Paulo.
- BRADY, J.E.; HUMISTON, G.E.; Química Geral, Livros Técnicos e Científicos. 2ª edição – Vol. I - Rio de Janeiro.
- MAHAN, B. Química: um curso universitário. Edgard Blucher – São Paulo.