Tabela Periódica Miguel Neta, novembro de 2018.

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1 Tabela Periódica Miguel Neta, novembro de 2018

2 Tabela Periódica Fogo Alguns elementos químicos são conhecidos desde há milénios porque são extraídos da natureza em estado isolado. Os gregos imaginaram que todos os materiais eram constituídos por combinação de outros mais simples: terra, água, fogo e ar – designados pelos quatro elementos. Húmido Quente Terra Ar Frio Húmido Água [Imagem: l-aquoiboniste.blogspot.com]

3 Tabela Periódica Em 1649 Henning Brand descobriu o fósforo. À medida que foram sendo conhecidos/identificados/isolados elementos químicos… … necessidade de os organizar.

4 Traité Élémentaire de Chimie
Tabela Periódica Em 1789 Lavoisier escreve aquele que é considerado o primeiro livro moderno de química: Traité Élémentaire de Chimie Neste livro é incluída uma lista de elementos químicos conhecidos (e também luz e calor). Antoine Laurent de Lavoisier ( ).

5 Tabela Periódica Dalton ( ) foi o primeiro a usar um símbolo para cada tipo de átomo. John Dalton ( ).

6 Tabela Periódica Lei das Tríades
Johann Döbereiner (em 1828) conseguiu agrupar alguns dos elementos já conhecidos em grupos de três. Johann Wolfgang Döbereiner ( ). [Imagem:

7 Tabela Periódica Alexandre Chancourtois (em 1863) reparou na repetição de propriedades na lista ordenada dos elementos, por massa atómica. Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois ( ). [Imagem: wikipedia.org] [Imagem:

8 O primeiro elemento apresenta semelhanças com o oitavo…
Tabela Periódica Lei das oitavas John Newlands propõs em 1865 a Lei das Oitavas com grupos de oito elementos. O primeiro elemento apresenta semelhanças com o oitavo… O segundo com o nono… O trabalho foi, na altura, ridicularizado! John Alexander Reina Newlands ( ). [Imagem: wikipedia.org] [Imagem:

9 …deixou alguns lugares vazios!
Tabela Periódica Mendeleiev publicou (em 1869) uma tabela com uma organização dos elementos. …deixou alguns lugares vazios! Dmitri Ivanovitch Mendeleiev ( ). [Imagem:

10 Essa tabela que deu origem à atual Tabela Periódica dos elementos.
Mendeleiev publicou (em 1869) uma tabela com uma organização dos elementos. Essa tabela que deu origem à atual Tabela Periódica dos elementos. Dmitri Ivanovitch Mendeleiev ( ). [Imagem: spq.pt, adaptada] [Imagem:

11 Tabela Periódica Mendeleiev previu a descoberta de novos elementos químicos. Em 1913 Moseley relacionou a carga nuclear com o número atómico e com a ordenação dos elementos na tabela periódica. A Tabela Periódica passou a estar ordenada em função do número atómico. O modelo atómico de Bohr (de 1913), e a consequente distribuição eletrónica, explica a posição dos elementos na Tabela Periódica e as propriedades destes.

12 Tabela Periódica Simbologia química Cada elemento químico tem um símbolo que o distingue dos restantes. Esse símbolo pode ter uma, duas ou três letras (F, Ca, Uuq). A primeira letra é sempre maiúscula, e as seguintes, se as houver, são sempre minúsculas (F, Ca, Uuq). O símbolo lê-se letra a letra.

13 Tabela Periódica Tabela Periódica Os elementos estão ordenados pelo seu número atómico (𝑍). A Tabela está dividida em: Grupos colunas verticais, organizadas de 1 a 18 Períodos linhas horizontais, do 1º ao 7º

14 Tabela Periódica Tabela Periódica Elementos Metálicos Elementos Não metálicos

15 Tabela Periódica Tabela Periódica Elementos Representativos Elementos De transição

16 Tabela Periódica Tabela Periódica Em função das orbitais (𝒔, 𝒑, 𝒅 ou 𝒇) a ser preenchidas, divide-se a Tabela Periódica em blocos: Bloco s Bloco p Bloco d Bloco f

17 Tabela Periódica Grupos São numerados de 1 a 18. Elementos do mesmo grupo ⇒ Mesmo nº de eletrões de valência (embora em níveis de energia superiores). Os elementos do mesmo grupo têm propriedades químicas semelhantes. O tamanho dos átomos aumenta ao longo do grupo (de cima para baixo).

18 Tabela Periódica Grupos Grupo 1 – Metais alcalinos Grupo 2 – Metais alcalino-terrosos Grupo 17 – Halogéneos Grupo 18 – Gases nobres (ou gases raros)

19 Tabela Periódica Períodos Existem 7 períodos, numerados do 1º ao 7º Cada período corresponde ao nível de energia (𝑛) que está a ser preenchido com eletrões. As famílias Lantanídeos e Actinídeos estão separados dos restantes. O tamanho dos átomos diminui ao longo do período.

20 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Metais Substâncias elementares: Na, Al, K, Ca

21 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Metais Propriedades físicas: Densos, maleáveis e dúcteis; Sólidos (exceção do Mercúrio, Hg); Normalmente com aspeto cinzento, com brilho; Bons condutores elétricos e térmicos; Pontos de fusão e de ebulição elevados.

22 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Metais Propriedades químicas: Quase todos muito reativos (porque têm poucos eletrões de valência); Tendência para formar catiões.

23 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Não-metais Uns aparecem sob a forma atómica: C e outros sob a forma molecular: S8, O2

24 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Não-metais Propriedades físicas: Diversos estados físicos; Densidades variadas; Os que se apresentam na forma sólida são quebradiços; Maus condutores elétricos (exceção da grafite); Maus condutores térmicos; Pontos de fusão e de ebulição baixos.

25 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Não-metais Propriedades químicas: Tendência para formar aniões; Normalmente pouco reativos, exceto O e Cl.

26 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Metais alcalinos (1º grupo) // Hidrogénio Tem 1 eletrão de valência. Formam facilmente um catião monopositivo. A reatividade aumenta ao longo do grupo.

27 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Metais alcalinos (1º grupo) // Hidrogénio Reagem: Com água, originando hidróxidos: 2 Li (s) + 2 H2O (l) → 2 LiOH (aq) + H2 (g) Com oxigénio, formando óxidos: 4 Na (s) + O2 (g) → 2 Na2O (s)

28 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Metais alcalino-terrosos (2º grupo) Menos reativos do que os alcalinos. A reatividade aumenta ao longo do grupo. Formam facilmente catiões dipositivos.

29 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Metais alcalino-terrosos (2º grupo) Reagem: Com água, formando hidróxidos: Mg (s) + 2 H2O (l) → Mg(OH)2 (s) + H2 (g) Com o oxigénio, originando óxidos: 2 Mg (s) + O2 (g) → 2 MgO (s)

30 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Halogéneos (ou haletos) (17º grupo) A reatividade diminui ao longo do grupo. Formam facilmente aniões mononegativos.

31 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Halogéneos (ou haletos) (17º grupo) Reagem com metais formam halogenetos metálicos: 2 Na (s) + Cl2 (g) → 2 NaCl (s) Mg (s) + Cl2 (g) → MgCl2 (s)

32 Tabela Periódica Propriedades das substâncias Gases nobres (ou raros) Substâncias elementares. O último nível energético também está completamente preenchido: São muito estáveis; Não são reativos (são inertes).

33 Variação do raio atómico
Tabela Periódica Variação do raio atómico Os raios atómicos são obtidos a partir de aproximações de valores experimentais. São expressos em picómetro (1 pm = m) ou em angstrom (1 Å = m). [Imagem:

34 Variação do raio atómico O raio atómico aumenta ao longo do grupo.
Tabela Periódica Variação do raio atómico O raio atómico aumenta ao longo do grupo. Aumento do número quântico principal (𝑛) ⇓ Eletrões de valência num nível energético superior Mais afastados do núcleo Raio atómico maior

35 Tabela Periódica Variação do raio atómico O raio atómico diminui ao longo do período. Há dois efeitos: Aumento do número de eletrões (maior nuvem eletrónica); Maior carga nuclear (menor nuvem eletrónica). O segundo efeito é mais importante!

36 Variação do raio atómico Aumenta ao longo do grupo.
Tabela Periódica Variação do raio atómico Aumenta ao longo do grupo. Diminui ao longo do período. grupo 1 Raio atómico (pm) Grupo 18 Número atómico (𝑍) [Imagem:

37 Variação do raio atómico Aumenta ao longo do grupo.
Tabela Periódica Variação do raio atómico Aumenta ao longo do grupo. Diminui ao longo do período. Raio atómico (pm) 4º período 2º período Número atómico (𝑍) [Imagem:

38 Variação do raio atómico Aumenta ao longo do grupo.
Tabela Periódica Variação do raio atómico Aumenta ao longo do grupo. Diminui ao longo do período. [Imagem:

39 Variação do raio iónico Catiões
Tabela Periódica Variação do raio iónico Catiões O raio iónico é menor do que o raio do respetivo átomo porque há perda de eletrões (a nuvem eletrónica fica mais pequena). tamanho X > tamanho X+ mais eletrões menos eletrões Li (1,23 Å) Na (1,57 Å) K (2,02 Å) Rb (2,16 Å) Cs (2,35 Å) Li+ (0,68 Å) Na+ (0,98 Å) K+ (1,33 Å) Rb+ (1,48 Å) Cs+ (1,67 Å) [Imagem:

40 Variação do raio iónico Aniões
Tabela Periódica Variação do raio iónico Aniões O raio iónico é maior do que o do respetivo átomo porque há ganho de eletrões (a nuvem eletrónica fica maior). tamanho Y < tamanho Y- menos eletrões mais eletrões F (0,64 Å) Cl (0,99 Å) Br (1,14 Å) I (1,33 Å) F- (1,33 Å) Cl- (1,81 Å) Br- (1,96 Å) I- (2,19 Å) [Imagem:

41 Maior carga nuclear (+19) Menor carga nuclear (+17)
Tabela Periódica Variação do raio iónico Partículas isoeletrónicas No caso de partículas isoelectrónicas (mesmo número de eletrões) a que tiver maior carga nuclear é a que terá menor tamanho. 19K+ 19 protões 18 eletrões Maior carga nuclear (+19) ⇓ Maior atração núcleo-eletrões Menor nuvem eletrónica Menor tamanho 17Cl- 17 protões 18 eletrões Menor carga nuclear (+17) ⇓ Menor atração núcleo-eletrões Maior nuvem eletrónica Maior tamanho

42 Tabela Periódica Variação da energia de ionização A energia de ionização é a energia necessária para ionizar um átomo. A 1ª energia de ionização corresponde à energia necessária para retirar o primeiro eletrão do átomo X. A 2ª energia de ionização corresponde à energia necessária para retirar o segundo eletrão ao ião X+. ...

43 A energia de ionização diminui ao longo do grupo!
Tabela Periódica Variação da energia de ionização Ao longo do grupo O nível de energia de valência (𝑛) aumenta ao longo do grupo ⇓ Os eletrões de valência estão mais afastados do núcleo (com maior energia) É mais fácil remover os eletrões A energia de ionização diminui ao longo do grupo!

44 A energia de ionização aumenta ao longo do período!
Tabela Periódica Variação da energia de ionização Ao longo do período O raio atómico diminui ao longo do período ⇓ Os eletrões sofrem uma maior atração pelo núcleo É mais difícil remover os eletrões A energia de ionização aumenta ao longo do período!

45 1ª Energia de ionização (eV)
Tabela Periódica Variação da energia de ionização Diminui ao longo do grupo. Aumenta ao longo do período. grupo 18 1ª Energia de ionização (eV) Número atómico (𝑍) [Imagem:

46 1ª Energia de ionização (eV)
Tabela Periódica Variação da energia de ionização Diminui ao longo do grupo. Aumenta ao longo do período. 3º período 1ª Energia de ionização (eV) Número atómico (𝑍) [Imagem:

47 Tabela Periódica Bibliografia
J. Paiva, A. J. Ferreira, C. Fiolhais, “Novo 10Q”, Texto Editores, Lisboa, 2015.