PRÉ-UNIVERSITÁRIO SAMORA MACHEL Química

Profª Alda Ernestina

Tabela periódica dos elementos A tabela periódica dos elementos é uma representação gráfica onde todos os elementos químicos existentes são agrupados e organizados segundo suas semelhanças físicas e químicas. Além de organizar os elementos químicos a tabela periódica nos traz importantes informações sobre estes, tais como massa atômica, número atômico, símbolo e nome do elemento, além da distribuição eletrônica. A primeira tabela periódica foi proposta pelo químico russo Dmitri Mendeleev que propôs a organização dos elementos químicos em função de sua MASSA ATÔMICA . Entretanto, a tabela proposta por Mendeleev passou por diversas modificações ao longo do tempo, de forma que na tabela periódica que conhecemos atualmente os elementos estão organizados em ordem crescente de NÚMERO ATÔMICO (número de prótons do átomo) e não de massa atômica, conforme proposto por Mendeleev. A tabela qual como conhecemos é organizada por COLUNAS, denominadas GRUPOS OU FAMÍLIAS , e LINHAS HORIZONTAIS , denominadas PERÍODOS. Uma tabela periódica traz como informações o símbolo do elemento (ao centro), além de sua massa atômica (abaixo do símbolo) e número atômico (acima do símbolo). Organização em grupos Na tabela periódica os grupos ou famílias são organizados conforme a quantidade de elétrons da camada de valência (última camada preenchida) do átomo. Por exemplo, o átomo de sódio, que apresenta 1 elétron na camada de valência está localizado na família 1 ou 1A; por sua vez o cloro, que apresenta 7 elétrons na camada de valência está localizado na família 17 ou 7A, seguindo o mesmo raciocínio para os demais elementos. Por exemplo, na família 16 ou 6A estão presentes os elementos: O, S, Se, Te e Po, todos apresentam 6 elétrons na camada de valência. Os elementos localizados nas famílias A (1A-8A) são denominados REPRESENTATIVOS pois terminam sua distribuição eletrônica nos subníveis S (1A e 2A) ou P (3A,4A,5A,6A,7A e 8A) que constituem os denominados blocos S e P, respectivamente. Tais famílias recebem denominação especial conforme apresentado a seguir:

Família ou grupo

Nome Elétrons na camada de valência (bloco)

Elementos

1A ou 1 Metais alcalinos 1 (bloco s) Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 2A ou 2 Metais alcalinos terrosos 2 (bloco s) Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 3A ou 13 Família do Boro 3 (bloco s) B, Al, Ga, In, Tl 4A ou 14 Família do Carbono 4 (bloco p) C, Si, Ge, Sn, Pb 5A ou 15 Família do Nitrogênio 5 (bloco p) N, P, As, Sb, Bi 6A ou 16 Calcogênios 6 (bloco p) O, S, Se, Te, Po 7A ou 17 Halogênios 7 (bloco p) F, Cl, Br, I, At 8A ou 18 Gases Nobres 8 (bloco p) He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

Por sua vez, os elementos das famílias 3B a 12B são denominados ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO , pois apresentam características de transição entre os blocos S e P. Um caso a parte são os elementos das duas linhas separadas da tabela classificados como ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO INTERNA , pertencem respectivamente, ao 6° e 7° períodos e são denominados LANTANÍDIOS e ACTINÍDIOS . Organização em períodos As linhas horizontais da tabela periódica são denominadas períodos, recebem os elementos em ordem crescente de número atômico e refere-se ao número da camada de valência do átomo. Um átomo apresenta um máximo de 7 camadas eletrônicas e desta forma na tabela estão presentes 7 períodos. Por exemplo, um átomo que apresenta 4s2 4p4 como configuração da camada de valência, estará localizado no 4° período (número da camada de valência) e na família 6A (total de elétrons da camada de valência). Classificação quanto às características de suas substâncias simples Quanto ao tipo de substâncias simples que podem formar, os elementos são classificados em METAIS, AMETAIS e GASES NOBRES, sendo os metais os majoritários.

Propriedades periódicas dos elementos químicos Propriedades periódicas são aquelas que, à medida que o número atômico aumenta, assumem valores crescentes ou decrescentes em cada período, ou seja, repetem-se periodicamente. Existem diversas propriedades periódicas, iremos estudar apenas cinco delas: Raio atômico - reflete o tamanho do átomo, refere-se à distância entre o núcleo do átomo e sua camada de valência. Dentro da família (coluna) o raio atômico aumenta à medida que o número atômico aumenta, ou seja, de cima para baixo. Entretanto, no período o raio atômico DIMINUI com o aumento do número atômico, pois quanto mais prótons o átomo tiver, maior será a atração sobre os elétrons, o que reduz o tamanho do átomo. Em relação aos íons, um cátion é sempre menor que seu átomo de origem, enquanto um ânion será sempre maior que seu átomo de origem.

Energia de ionização - refere-se à energia necessária para se retirar um elétron de um átomo, ou seja, transformá-lo em um íon. Em geral observa-se que quanto maior o tamanho do átomo, mais fácil será dele perder um elétron, pois a atração entre o núcleo e os elétrons é menor, ou seja, a energia de ionização aumenta de maneira inversa ao raio atômico, desta forma em uma mesma família a energia de ionização aumenta de baixo para cima, e ao longo do período ela cresce da direita para a esquerda, ou seja, aumenta com o aumento do número atômico.

Eletronegatividade - refere-se à capacidade de um átomo em atrair elétrons, quanto maior a capacidade do átomo em atrair elétrons maior é sua eletronegatividade. Em geral (com exceção ao hidrogênio e os gases nobres), quanto menor o raio atômico MAIOR é a eletronegatividade do átomo, pois nesse caso os elétrons estão mais próximos da carga positiva do núcleo. Desta forma em uma família a eletronegatividade aumenta de baixo para cima e em um mesmo período aumenta com o aumento do número atômico (da esquerda para a direita).

Afinidade eletrônica - refere-se à energia liberada por um átomo após receber um elétron, ou seja, mede o quão fortemente o elétron se liga ao átomo. A energia necessária para retirar um elétron de um átomo (energia ou potencial de ionização) é a mesma liberada pelo átomo ao receber um elétron (afinidade eletrônica). Desta forma a afinidade eletrônica varia de maneira semelhante à energia de ionização.

Exemplos: Os elementos da família 1A apresentam a seguinte ordem de raio atômico.

Fr > Cs > Rb > K > Na > Li > H

Exemplos: Os elementos da família 1A apresentam a seguinte ordem de energia de ionização.

H > Li > Na > K > Rb > Cs > Fr Note que a ordem é exatamente inversa à observada para o raio atômico

Exemplos: Os elementos da família 7A apresentam a seguinte ordem eletronegatividade.

F > Cl > Br > I > At Já nos períodos a eletronegatividade aumenta com o aumento do número atômico

F > O > N > C > B > Be > Li

Em uma mesma família a afinidade eletrônica aumenta de baixo para cima e em um mesmo período aumenta com o aumento do número atômico (da esquerda para a direita) Exemplos: Os elementos da família 6A apresentam a seguinte ordem de afinidade eletrônica.

O > S > Se > Te > Po

EXERCÍCIOS

1. Na tabela periódica atual, os elementos são ordenados em ordem crescente de: a) massa atômica. b) número de massa. c) número de nêutrons. d) número de elétrons. e) número de prótons. 2. Identifique a série dos elementos químicos que contém calcogênio, metal alcalino, metal alcalino terroso e halogênio. a) O, Ca, Ba e I. b) Ar, K, Cl e Ne. c) S, Na, Mg e F. d) Rb, Br, Po e Xe. e) Ba, Tl, Li e I. 3. Os elementos químicos que pertencem à família VII A, ou 17, são chamados: a) metais alcalino terrosos. b) metais de transição. c) metais alcalinos. d) halogênios. e) gases nobres. 4. O período e o grupo, na tabela periódica, de um elemento com a configuração eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 são, respectivamente: a) 1, IIB b) 3, VA c) 2, IIIA d) 6, IIIA e) 3, IIB 5. Dados os elementos químicos: G: 1s2 J: 1s2 2s1 L: 1s2 2s2 M: 1s2 2s2 2p6 3s2 Apresentam propriedades químicas semelhantes: a) G e L, pois são gases nobres. b) G e M, pois têm dois elétrons no subnível mais energético. c) J e G, pois são metais alcalinos. d) L e M, pois são metais alcalino terrosos.

6. Em relação ao átomo do elemento silício (Si), no estado fundamental, é correto afirmar que: Dados: Números atômicos: Si = 14; Ge = 32. a) apresenta quatro (4) elétrons na camada de valência (última camada). b) apresenta elétrons apenas nos níveis eletrônicos K, L, M e N. c) apresenta comportamento puramente metálico. d) apresenta comportamento químico semelhante ao do sódio (Na). e) apresenta o mesmo número de camadas eletrônicas com elétrons do átomo de germânio (Ge), no estado fundamental. 7. As configurações eletrônicas no estado fundamental dos átomos dos elementos E1, E2 e E3 são: E1: 1s2 2s2 2p6 3s1 E2: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 E3: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 A alternativa correta é: a) O elemento E2 tem maior raio atômico que o elemento E1. b) O elemento E1 tem maior potencial de ionização que o elemento E3. c) O elemento E3 tem maior afinidade eletrônica que o elemento E2. d) Os elementos E1 e E2 são metais e o elemento E3 é não metal. 8. Considerando um grupo ou família na tabela periódica, podemos afirmar em relação ao raio atômico que: a) aumenta com o aumento do número atômico, devido ao aumento do número de camadas... b) aumenta à medida que aumenta a eletronegatividade. c) não sofre influência da variação do número atômico. d) diminui à medida que aumenta o número atômico, devido ao aumento da força de atração do núcleo. e) diminui com o aumento do número atômico, devido ao aumento do número de elétrons.