Apostila de química 2 - ceesvo - eja - 2

Apostila de química 2 - ceesvo - eja - 2

(Parte 2 de 8)

2.2 – Características dos Grupos ou Famílias A classificação em grupos ou família pode ser assim resumida:

• Grupo 1 - Grupo dos Metais Alcalinos: todos eles, à exceção do hidrogênio,
assim um cátion de carga +1; assim, a configuração eletrônica na camada de

reagem com a água formando o hidróxido correspondente. Todos os elementos deste grupo tendem a perder o único elétron de seu último nível, tornando-se, valência é de 1 elétron. Esse grupo está composto por: Hidrogênio (H), Lítio (Li), Sódio (Na), Potássio (K), Rubídio (Rb), Césio (Cs) e Frâncio (Fr).

não sofriam transformações com o calor, com os meios de aquecimento da
elétrons de seu último nível, tornando-se assim, um cátions de carga +2. A

• Grupo 2 - Grupo dos Metais Alcalino-Terrosos. O nome do grupo data da época dos alquimistas medievais, que denominam as substâncias que não se fundiam e época, de “terrosos”. Todos os elementos deste grupo tendem a perder os dois configuração eletrônica na camada de valência é de 2 elétrons. Compõe o grupo: Berílio (Be), Magnésio (Mg), Cálcio (Ca), Estrôncio (Sr), Bário (Ba) e Rádio (Ra).

• Grupos 3 a 12 - Grupos dos Metais de Transição: assim denominados devido ao fato de terem o último nível completo, enquanto que o penúltimo fica incompleto.

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• Grupo 13 - Também chamado “subgrupo do boro”, já que este é o primeiro
elemento do grupo. O boro é o único metalóide existente neste grupo, todos os

1 demais são metais. Seus elementos possuem a configuração da camada de valência com 3 elétrons. Esse grupo é composto por: Boro (Br), Alumínio (Al), Gálio (Ga), Índio (In) e Tálio (Tl).

• Grupo 14 - Também chamado “subgrupo do carbono”. O carbono é um dos
principais elementos. Devido ao fato dele poder estabelecer um infinito número de
ligações, ele pode formar milhares (senão milhões) de compostos. Neste grupo, o
metais. Os elementos deste grupo possuem a configuração eletrônica com 4
quatro ligações ao mesmo tempo. É composto por: Carbono (C), Silício (Si),

carbono é o único ametal. O silício e o germânio são metalóides, e os demais são elétrons na última camada, o que lhes confere a possibilidade de estabelecerem Germânio (Ge), Estanho (Sn) e Chumbo (Pb).

• Grupo 15 - Também chamado “subgrupo do nitrogênio”. Neste grupo, o nitrogênio e o fósforo são os únicos ametais, o arsênio é semi - metal e os demais são metais. A configuração eletrônica da camada de valência com 5 elétrons. É composto por: Nitrogênio (N), Fósforo (P), Arsênico (As), Antimônio (Sb) e Bismuto (Bi).

presença de enxofre, é muito provável que se forme o sulfeto correspondente

• Grupo 16 - Grupo dos calcogênios: O nome calcogênio significa “gerador de cal”, isso porque se tinha como norma de que, quando se queimava uma substância em presença de um calcogênio (que, geralmente, era o oxigênio do ar), gerava-se cal. Na verdade, o que acontecia era uma oxidação de substância, se o fizermos em Todos os elementos deste grupo são não-metais, e o polônio é o único deles que é radioativo. São caracterizados pela configuração eletrônica na camada de valência com 6 elétrons. Este grupo é formado por: Oxigênio (O), Enxofre (S), Selênio (Se), Telúrio (Te) e Polônio (Po).

• Grupo 17 - Grupo dos Halogênios:. O nome halogênios significa “gerador de sal”, posto que os constituintes deste grupo sejam abundantes em sais marinhos. Eles são caracterizados pela configuração eletrônica na sua última camada de valência com 7 elétrons. Este grupo é formado por: Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Iodo (I) e Astato (At).

• Grupo 18 - Grupo dos Gases Nobres. Eles são caracterizados pela configuração eletrônica na camada de valência com 8 elétrons com exceção do hélio que tem 2 elétrons. Como possuem a última camada totalmente preenchida de elétrons, estes elementos são quimicamente inertes. Estes elementos são encontrados na natureza como gases monoatômicos, não reativos. O grupo dos gases nobres ou raros, ou ainda, inertes, é formado pelos elementos: Hélio (He), Neônio (Ne), Argônio (Ar), Criptônio (Kr), Xenônio (Xe) e Radônio (Rn).

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localizados no grupo 3; os nomes desses dois grupos derivam dos primeiros

• Série dos Lantanídeos e Série dos Actinídeos: Estes grupos de elementos estão elementos de cada um (lantânio e actínio). Devido às suas características, eles são dispostos à parte na tabela.

O elemento de número atômico 92 (urânio) é o elemento de maior número
artificialmente, elementos de números atômicos superiores a 92. Estes elementos, que
são artificiais, ao contrário dos demais são chamados elementos transurânicos e os

atômico encontrado na natureza; com o auxílio de reações nucleares, podem ser obtidos, elementos artificiais com número atômico (Z) menor que o do elemento urânio (Z = 92) são chamados de elementos cisurânicos.

Resumindo, a classificação periódica estabelece, então, a classificação dos elementos em:

• Metais: bons condutores de calor e eletricidade, sólidos em temperatura ambiente, com exceção do mercúrio, que é líquido.

• Não-metais ou Ametais: maus condutores de calor e eletricidade, exceto o carbono na forma de grafite. Sólidos, líquidos ou gasosos na temperatura ambiente.

• Semi-metais: apresentam propriedades de metais e ametais.

• Gases nobres: apresentam reatividade muito pequena, sendo considerados inertes até pouco tempo atrás.

118
K2 13 14 15 16 17
L
M3 4 5 6 7 8 9 10 1 12
N
O
P
Q
Lantanídeos
Actinídeos
MetaisAmetais Semi metais Gases nobres

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Capítulo 2

metálica

Ligações Químicas: Ligação iônica, ligação covalente e ligação Química Apostila I - CEESVO

1 - Introdução

existentes entre átomos iguais ou diferentes. Os átomos ligam-se uns aos outros para

Você já sabe que as substâncias são formadas por átomos de elementos químicos, eles se unem por ligações químicas. Na realidade, as ligações químicas são associações aumentar a estabilidade química.

(O). A união dos dois átomos de hidrogênio (H) com um átomo de oxigênio (O) forma a

Vamos analisar a composição da substância água: é formada pela ligação entre dois átomos do elemento químico hidrogênio (H) e um átomo do elemento químico oxigênio molécula da água (H2O),que aumenta a estabilidade do sistema. Muitas moléculas de água (H2O) juntas denominamos substância água.

As únicas substâncias formadas por átomos isolados são os gases nobres. Já que
eles não necessitam de ligações químicas entre seus átomos, pois são consideradas
quimicamente estáveis por natureza. Então, enquanto um conjunto formado por átomo
de qualquer gás nobre é estável, um conjunto formado por átomos de quaisquer outros

elementos químicos é instável e adquire estabilidade através de ligações químicas, cuja natureza vai depender da sua configuração eletrônica (distribuição eletrônica).

Vamos observar na tabela abaixo, a configuração eletrônica dos gases

nobres. Lembrem-se que são as únicas substâncias formadas por átomos isolados!

Hélio (He) 2 2
Neônio (Ne) 10 2 8
Argônio (Ar) 18 2 8 8
Criptônio (Kr) 36 2 8 18 8

Xenônio (Xe) 54 2 8 18 18 8 Radônio (Rn) 86 2 8 18 32 18 8

O H H Química Apostila I - CEESVO

Buscando a razão da estabilidade dos gases nobres, observou-se que somente eles

15 apresentavam oito elétrons na camada de valência (camada mais externa da distribuição eletrônica). Assim, a estabilidade química desses elementos químicos estão relacionados com a quantidade de elétrons que eles possuem na camada de valência.

O elemento químico Hélio (He) é o único gás nobre que apresenta apenas doiselétrons

na sua camada de valência.

Já os demais elementos químicos da família dos gases nobres tem oito elétrons
Todos os demais elementos químicos têm menos de oito elétrons na camada de

na camada de valência (como mostra a tabela da página 13). Logo, a camada mais externa da distribuição eletrônica está relacionada à estabilidade química. valência (como mostram as tabelas na página 15 e 16), o que deve estar relacionado ao fato de adquirirem a sua estabilidade garantida, apenas após efetuarem ligações químicas.

transferência de elétrons de um átomo para outro, isso estabelece a ligações entre os

Portanto, para terem uma configuração eletrônica estável, isto é, com oito elétrons na última camada poderá ser através do compartilhamento de elétrons entre átomos ou da átomos.

Esta constatação foi proposta em 1916 pelos cientistas Kossel, Lewis e Langmer dando origem a Teoria do Octeto.

Todos os elementos buscam formas de adquirir configurações

Teoria do Octeto: eletrônicas (distribuição eletrônica) iguais às dos gases nobres para conseguir estabilidade química.

He K

Ne

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Observe a tabela com as configurações eletrônicas dos elementos químicos que

16 pertencem as famílias ou grupos 1, 2, 3, 13, 14, 15, 16, 17 e 18.

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2 - Ligação Covalente e Ligação Iônica

2.1 - Ligação Covalente

Vamos analisar o elemento químico oxigênio (O). Este elemento possui Z = 8 (número atômico igual a 8, ou seja possui 8 prótons e como todo elemento químico da Tabela Periódica está eletricamente neutro, portanto a quantidade de prótons é igual a de elétrons) assim sabemos que há 8 elétrons no oxigênio. Logo, sua configuração eletrônica é K = 2 e L = 6, então, na sua camada de valência ele possui 6 elétrons ou 3 pares de elétrons. Observe a ilustração abaixo.

Para ficar com estabilidade química terá que se ligar a outro elemento oxigênio. Observe a ilustração ao lado.

De maneira que ambos

estão compartilhando 1 par de elétrons. Observe a ilustração ao lado.

1 par de elétrons1 par de elétrons1 par de elétrons1 par de elétrons
O
OO

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Assim, ambos os átomos de oxigênio (O), se ligam compartilhando elétrons da

18 camada de valência formando a substância gás oxigênio, onde sua representação química

(fórmula) é O2. É um gás incolor, inodoro e insípido. Não é tóxico. É também levemente magnético. Pode ser condensado em um líquido azul-pálido e comprimido a um sólido

azul-pálido. Nas formas líquida e sólida, ele é fortemente magnético. Prontamente forma

compostos com quase todos os elementos e possui ponto de fusão (P.F.) a -218,79 0C e ponto de ebulição (P.E.) -182,97 0C. É um gás comburente, ou seja, é ele que alimenta a combustão (queima) da matéria, sem ele não há queima.

O oxigênio (O) é o elemento mais abundante na Terra formando 47,4% da crosta terrestre e 21% do volume da atmosfera. Praticamente todas as formas de vida requerem oxigênio, que forma a maior porcentagem dos tecidos de organismos vivos.

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