Baixe Aula 02 - distribuição eletronica e tabela-periodica e outras Notas de aula em PDF para Química, somente na Docsity! Aula 02 Distribuição Eletrônica e Tabela Periódica Da Professor: Rubenigu za DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNIC A Por meio de métodos experimentais, concluiu-se que o número máximo de elétrons que cabe em cada camada ou nível de energia é: Nível de energia Camada Número máximo de elétrons 1º K 2 2º L 8 3º M 18 4º N 32 5º O 32 6º P 18 7º Q 2 (alguns autores admitem até 8) Em cada camada ou nível de energia, os elétrons se distribuem em subcamadas ou subníveis de energia, representados pelas letras s,p,d,f, em ordem crescente de energia. Subnível s p d f Número máximo de elétrons 2 6 10 14 O número máximo de elétrons que cabe em cada subcamada, ou subnível de energia, também foi determinado experimentalmente: Evolução Histórica Classificação de Döbereiner - Lei das Tríades (1817) Johann W. Döbereiner (1780-1849), cientista alemão, observou que muitos elementos podiam ser agrupados três a três (tríades) de acordo a certas semelhanças com as massas atômicas: Classificação de Chancourtois - Parafuso Telúrico (1862) Chancourtois (1820-1886), químico inglês, organizou os elementos da seguinte forma: inicialmente, dividiu a superfície de um cilindro em 16 colunas e inúmeras horizontais; atribuiu ao oxigênio a massa 16u; traçou uma linha helicoidal que começava pelo oxigênio (ponto 0) e terminava no décimo sexto elemento mais pesado, até onde a linha alcançava. Repetiu esse procedimento até que todos os elementos fossem alocados nas linhas divisórias. A tabela adquiriu uma aparência similar a esta: Evolução Histórica Classificação de Newlands - Lei das Oitavas (1864) John A. R. Newlands (1838-1898), professor de química e industrial inglês, idealizou a classificação dos elementos pela ordem crescente de massa atômica, em grupos de 7 e dispostos lado a lado. Logo percebeu que as propriedades químicas eram semelhantes ao primeiro e oitavo elementos – a contar da esquerda para a direita -, como as notas musicais que se repetem a cada oitava. Apesar de promissoras, os modelos antigos de classificação dos elementos apresentaram muitas incompatibilidades: Lei das Tríades Esse método de distribuição foi considerado ineficaz porque era muito restrito e só atendia a alguns elementos. Parafuso Telúrico A aceitação desse método foi pequena, pois os valores das massas atômicas eram, muitas vezes, errôneos e imprecisos. Lei das Oitavas Esse modelo também foi banido por apresentar problemas, novamente, com os valores das massas atômicas. Ou seja, alguns elementos estavam em lugares errados: o cloro e o flúor, por exemplo, não possuem características semelhantes ao Cobalto ou ao Níquel. Evolução Histórica Mendeleev apresentou seu modelo de classificação dos elementos à real Sociedade Russa de Química, onde obteve grande aceitação. A sua teoria pode ser confirmada com algumas observações suas: “Os elementos, se dispostos de acordo com as massas atômicas, revelam evidente periodicidade de propriedades; Devemos esperar a descoberta de muitos elementos ainda desconhecidos; por exemplo, elementos análogos ao alumínio (eka-Alumínio) e ao silício (exa-Silício), cujas massas atômicas ficariam compreendidas entre 65 e 75” Ou seja, Mendeleev afirmava que as propriedades dos elementos são uma função periódica de suas massas atômicas. Henry G. L. Moseley definiu que a verdadeira identidade de um elemento não está relacionada diretamente com a massa dele, mas com a carga nuclear do átomo que o representa. Assim, modificou levemente a tabela proposta por Mendeleev, permanecendo sua essência até hoje. Estrutura da Tabela Periódica  Existência dos Elementos: Elementos Naturais: Z  92 Elementos Artificiais: Z  92 H Cisurânicos U Transurânicos Mt 1 92 109 Classificação dos Elementos Artificiais: Período F am ília Estrutura da Tabela Periódica  Períodos: são as linhas horizontais, definem o número de camadas dos elementos.  Grupos ou Famílias: são as linhas verticais, que definem o número de elétrons da camada de valência. 1 2 13 14 15 16 17 18 M etais A lcalinos M etais A lcalinos A lcalinos - T E R R O S O S M etais A lcalinos - T E R R O S O S M etais G R U P O D O B O R O G R U P O D O B O R O G R U P O D O C A R B O N O G R U P O D O C A R B O N O G R U P O D O N IT R O G Ê N IO G R U P O D O N IT R O G Ê N IO C A LC O G Ê N IO S C A LC O G Ê N IO S H A LO G Ê N IO S H A LO G Ê N IO S G A S E S N O B R E S G A S E S N O B R E S 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ELEMENTOS DE TRANSI ÇÃO ELEMENTOS REPRESENTATI VOS Lantanídeos Actinídeos ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO INTERNA Elementos Transição Grupos B  Transição externa: todos os elementos cujo életron de maior energia se encontra na penúltima camada no subnível d. d10d9d8d7d6d5d4d3d2d1 2B1B8B7B6B5B4B3B Configuração geral: ns2 (n – 1) d1 a 10  Transição interna: todos os elementos cujo életron de maior energia se encontra na antipenúltima camada no subnível f, série dos Lantanídeos ou Terras raras (4f) e Actinídeos (5f). Configuração geral: ns2 (n – 2) f1 a 14 Aumento no caráter metálico Aumento no caráter metálico 1A «—>>>>>>——>—>—————————— 8A L 18 H | 24 3A 44 5A 64 7A|2 2 13 14 15 16 17 | He 3/4 5 lelzisiola Li | Be B|CI|IN|O|F |Ne W|12|36 4 5B 6 7B se 1B 2B |13]14 15 | 16 | 17/18 NalMg|)3 4 5 6 7/8 9 11 12 /Al|Si| P|S|[C|aAr 19 |20|27]2|22]24]25|26|27]28]29|20 |31 [82 |33 | 34 | 3 | 36 K Ca Se Ti v Cr | Mn | Fe Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As Se Br Kr 37 |38/39]40 | 41 | 42] 43 | 44 | 45 | 46 |47 |48 |49/50/51)]52/53/54 Rb | Sr Y Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In|Sn|Sbl] Te 1 Xe 55 |56 ||n1n|72|73|7|75|76|7 |78|79 | 80 |81|82]83 | 84] 8 | 86 Cs | Ba Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At|Rn 7 | 88 | |103] 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 114 116 Fr | Ra Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt ici! iss |0ola|loloa | 64/65 | 6 |67|68|69 | 70 etaid La | Ce | Pr | Nd | Pm|Sm|Eu|Gd|Tb|Dy|Ho| Er |Tm|Yb Metalóides| 8º | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 ctalóides) Ac | Th | Pa | U | Np|Pu|Am|Cm|Bk|Cf|Es|EFm|Md|No Não-metais Exercícios de fixação: 1. Na classificação periódica, o elemento químico de configuração 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 está localizado na família: a) 5A do quarto período. d) 3A do quarto período. b) 4A do quinto período. e) 3A do terceiro período. c) 4A do terceiro período. 2. Com relação à moderna classificação periódica dos elementos, assinale a afirmação correta: a) Em uma família, os elementos apresentam propriedades químicas bem distintas. b) Na tabela periódica, os elementos químicos estão colocados em ordem decrescente de masssas atômicas. c) Em um período, os elementos apresentam propriedades químicas semelhantes. d) Todos os elementos representativos pertencem aos grupos B da tabela periódica. e) Em uma família, os elementos apresentam, geralmente, o mesmo número de elétrons na última camada. Propriedades Aperiódicas n° atômico V al or n u m ér ic o Ma ssa At ôm ica n° atômico V al or n u m ér ic o C alor E specífico Exemplos: Propriedades Periódicas RAIO ATÔMICO: • Cresce com o aumento do número de camadas. • Quando o número de camadas é igual , diminui com o aumento do número atômico. H He Li Na F He Fr Propriedades Periódicas SEGUNDO POTENCIAL DE IONIZAÇÃO: E1 E3 CaE2 Ca(g) + E1  Ca+(g) + e- Ca+(g) + E2  Ca+2(g) + e- Ca+2(g) + E3  Ca+3(g) + e- E3 >>>>> E2 > E1 Obs. Os gases nobres por terem uma configuração eletrônica estavel dificilmente perdem elétrons e ao serem comparados com outros elementos eles sempre terão o maior potencial de ionização, portanto não depedem do raio atômico. Propriedades Periódicas AFINIDADE ELETRÔNICA: é a energia liberada quando um átomo ganha um elétron, no estado gasoso. Observações: 1) A afinidade eletrônica numericamente é igual ao potencial de ionização. 2) Os gases nobres apresentam afinidade eletrônica igual a zero. X(g) + e-  X-(g) + Energia (exotérmica) F Fr Propriedades Periódicas Eletropositividade: mede a tendência do elemento em perder elétrons, define o seu caráter metálico. F Fr Eletronegatividade: mede a tendência do elemento em ganhar elétrons, define o seu caráter ametálico. F Fr Ordem de eletronegatividade: F / O / N /Cl / Br / I / S / P / C / H W C Propriedades Periódicas Especiaisi i i i i Ponto de Fusão e Ebulição: Observações: 1) O elemento de maior ponto de fusão é o Carbono - C, este não obedece a regra de posicionamento na tabela. 2) O elemento de maior ponto de ebulição é o Tungstênio - W. 3) Os metais alcalinos e alcalinos terrosos contrariam a regra, o PF e o PE crescem de baixo para cima. Propriedades Periódicasi i i RESUMO GERAL: F Fr R. Atômico / Eletrop. / Reat. M. F Fr P. Ioniz. / Eletron. / Reat. A. Os Densidade Os C Vol, Atômico W C PF / PE Exercícios de fixação: 1. A energia de ionização do cloro representa a energia posta em jogo na reação da equação abaixo: a) Cl2(l) + 2e-  Cl-(g) b) Cl(g)  Cl+(g) + e- c) Cl(g) + e-  Cl-(g) d) 2Cl(g) + 2e-  Cl2(g) e) Cl2(g)  Cl-(g) + Cl+(g) 2. Com relação às seguintes propriedades periódicas: I – Em uma mesma família química, quanto menor o número atômico, menor o potencial de ionização. II – Os átomos da família 6A possuem raio atômico menor que os átomos da família 1A, pertencentes ao mesmo período. III – Na tabela periódica, quanto maior o caráter metálico do elemento, menor sua afinidade eletrônica. São corretas: a) I e II b) II e III c) I e III d) III apenas e) I, II e III