propriedades periodicas
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Propriedades Periódica dos elementos
QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL
Escola Superior de Tecnologia
• Carga Nuclear (Z) é a carga contida no núcleo, ou seja, é o número de
prótons do núcleo.
• A carga nuclear efetiva (Zef ) é a carga sofrida por um elétron em um
átomo polieletrônico – átomo que contém mais de dois elétrons.
• A Zef é determinada por:
Zef = Z – b
Onde: Z = carga nuclear e b = número de elétrons internos
Carga Nuclear e Carga Carga Nuclear e Carga Nuclear EfetivaNuclear Efetiva
• Os elétrons estão presos ao núcleo (atração eletrostática), mas são repelidos
pelos elétrons que os protegem da carga nuclear (repulsão eletrostática).
• A carga nuclear sofrida por um elétron depende da sua distância em
relação ao núcleo e do número de elétrons mais internos.
• No grupo, a Zef é praticamente constante, porque b aumenta na mesma
proporção de Z. Exemplos: 11Na e 19K.
• No período, a Zef aumenta, pois Z aumenta e b é constante. Exemplos: 11Na
e 12Mg
Carga Nuclear EfetivaCarga Nuclear Efetiva
• Considere uma molécula diatômica
simples O2.
• A distância entre os dois núcleos é
denominada distância de ligação, d.
• Se os dois átomos que formam a
molécula são os mesmos, metade da
distância de ligação é denominada raio
covalente do átomo.
Tamanho dos átomosTamanho dos átomos
• O raio atômico de Van der Waals,
chamado de raio não-ligante, é usado
para determinar o tamanho dos
átomo.
• O raio atômico covalente, também
chamado de raio atômico ligante, é
usado para determinar as distâncias
entre seus centros (núcleo).
Tamanho dos átomosTamanho dos átomos
• Exemplo, o comprimento da ligação
Cl-Cl no Cl2 é 1,99Å, logo se atribui
um raio covalente de 0,99 Å para o
Cl.
• Os raios covalentes de outros
elementos podem ser definidos de
maneira similar.
Tamanho dos átomosTamanho dos átomos
Tendências periódicas nos raios atômicos
O raio atômico aumenta à medida que descemos em um grupo.
• Zef é constante (Zef = Z – b), pois b aumenta na mesma proporção de Z.
• Número quântico principal aumenta, a distância do elétron mais externo ao núcleo aumenta, diminuindo a força de atração núcleo-elétron, consequentemente o raio atômico aumenta.
No período, o raio atômico aumenta da direita para a esquerda• Ao longo de um período na tabela periódica, o número de elétrons mais internos
(b) mantém-se constante. Entretanto, a carga nuclear (Z) aumenta. Ou seja, o efeito de blindagem dos elétrons internos é constante e os elétrons externos não causam entre si um efeito de blindagem significativo Conseqüentemente, aumenta a atração núcleo-elétrons mais externos. Essa atração faz com que o raio atômico diminua.
• Zef aumenta, o raio atômico diminui.
Tamanho dos átomos Tamanho dos átomos
Praticando:
Organize os seguintes elementos na ordem crescente de raios atômicos (F,Ca, S, Cl e Se)
Tendências periódicas nos raios iônicos
Tamanho dos íons Tamanho dos íons
• O raio iônico aumenta à medida
que descemos em um grupo.
• No período, o raio iônico
aumenta da direita para a
esquerda, para íons de mesma
carga.
• Íons positivos são sempre
menores do que o átomo que o
originou
• Íons negativos são sempre
maiores que o átomo que o
originou
Praticando:
Selecione o íon ou o átomo que possui o maior raio atômico nos seguintes pares:• Cl ou Cl-
• Sr ou Sr2+
• Al ou O• In ou I
• A primeira energia de ionização, I1, é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo gasoso.
X(g) → X+(g) + e- (átomo qualquer)
Exemplo: Na(g) → Na+(g) + e-
• A segunda energia de ionização, I2, é a energia necessária para remover o segundo elétron de um átomo gasoso:
Na+(g) → Na2+(g) + e-.
• Quanto maior a energia de ionização, maior é a dificuldade para se remover o elétron.
Energia de ionizaçãoEnergia de ionização
Variações nas energias de ionização sucessivas Há um acentuado aumento na energia de ionização quando um elétron mais interno é removido.
Energia de ionizaçãoEnergia de ionização
Tendências periódicas nas primeiras energias de ionização
A energia de ionização diminui à medida que descemos em um grupo. • O número atômico aumenta, então o raio atômico aumenta, ou seja, os elétrons
externos sofrem uma força de atração nucleo-elétron cada vez menor, já que a Zef
é contante. Isso significa que o elétron mais externo é mais facilmente removido.
Geralmente a energia de ionização aumenta da esquerda para a direita• No período a Zef aumenta com o aumento do número atômico e
consequentemente aumenta a força de atração núcleo-elétron externo, diminuindo
o tamanho atômico. Desta forma, fica mais difícil remover um elétron.
Energia de ionizaçãoEnergia de ionização
Exceções:Be e B(maior blindagem)/ N e O (maior repulsão)
Praticando:
Organize os elementos na ordem de energias de ionização crescentes: Mg, Ca e S.
• A afinidade eletrônica (AE) é a variação de energia que ocorre quando um elétron é adicionado a um átomo gasoso para formar um íon gasoso.
Cl(g) + e- → Cl-(g)
• No período aumenta da esquerda para a direita.
• No grupo aumenta de baixo para cima.
• Quanto maior a afinidade eletrônica, mais negativo é o valor de AE. O sinal negativo indica que a adição de um elétron é um processo exotérmico, ocorre com liberação de energia.
Afinidades eletrônicasAfinidades eletrônicas
Afinidades eletrônicasAfinidades eletrônicas
Exceções: Be e Mg (o e- entraria em um orbital de maior energia – energeticamente desfavorável). O mesmo raciocínio para os gases nobres.
N ( o e- é adicionado em um orbital já ocupado, aumentando a repulsão), todos os elementos do grupo do nitrogênio tem energia mais alta q os vizinhos.
• Diferença entre energia de ionização e afinidade eletrônica:
•A energia de ionização mede a facilidade com que um átomo perde um
elétron;
•A afinidade eletrônica mede a facilidade com que um átomo ganha um
elétron.
Energia de ionização e Energia de ionização e Afinidade eletrônicaAfinidade eletrônica
Praticando:
Compare os elementos Na, Mg, O e P.
a) Qual tem o maior raio atômico?b) Qual tem a afinidade eletrônica mais negativa?c) Coloque os elementos em ordem crescente de energia de
ionização.