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Tabela Periódica

Gostas da QUÍMICA?

Sabes quantos elementos químicos existem atualmente? Gostarias de aprender mais sobre a famosa Tabela Períodica?

Então, estás no lugar certo!

Vamos viajar por este maravilhoso tema e conhecer melhor o mundo que nos rodeia e terás alguns exercícios para pôr em prática tudo o que aprendeste!

13/04/2018. Adaptado https://i1.wp.com/aprendergratis.es/wp-content/uploads/2017/07/cientifico-de-dibujo-animado-con-elementos-quimicos_23-2147544793.jpg?fit=626%2C626&ssl=1

Evolução histórica da

Tabela Periódica

Atualmente conhecem-se 118 elementos, mas destes, só cerca de 20 esão na base dos materiais e substâncias comuns.

Assim como as letras do alfabeto se combinam de modos diferentes para formar milhares de palavras com significados distintos, também os elementos químicos se agrupam de diferentes modos, originando a enorme diversidade de substâncias naturais e artificiais.

Mas como se formou a

Tabe...

Mas como se formou a

Tabela Periódica?

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/28tYvRKxIBUffa4OHyyWEj4CmmzRE5TwTNdjzkr5lofOZg2gofYMfzHnG403giTZ21MSXQ=s100

13/04/2017. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/TbMjuqhW2h05MUKESTk1WDucQKPH_ZL8iPqDqEo1YdFU3N3nf8EtBUPN_lTeHcoulRLFeA=s104

A Tabela Periódica !!

A Tabela Periódica e

as suas caracteristicas únicas

A necessidade de ordenar e classificar os elementos químicos originou um dos mais notáveis trabalhos de sistematização científica:

A Tabela Periódica !!

Resultou da dispossição sistemática dos elementos químicos de acordo com as suas propriedades e organiza informação sobre os elemtos químicos. Tudo isto, claro, com contributos de muitos cientistas.

Sabes quais foram?

Johann Döbereiner

1782 - 1849

Dmitri Mendeleev

1834 - 1907

13/04/2018. Adaptado http://c8.alamy.com/comp/BHDC26/doebereiner-johann-wolfgang-13121780-2431874-german-chemist-portrait-BHDC26.jpg

13/04/2018. Adaptado https://vignette.wikia.nocookie.net/uncyclopedia/images/4/4f/Mendeleev2.gif/revision/latest/scale-to-width-down/300?cb=20070831182320

John Newlands

1837 - 1898

13/04/2018. Adaptado https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/90/John_Alexander_Reina_Newlands.jpg/200px-John_Alexander_Reina_Newlands.jpg

Henry Moseley

1887 - 1915

13/04/2018. Adaptado https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/d/dd/Henry_Moseley.jpg/220px-Henry_Moseley.jpg

Vamos lá ver o que sabes sobre a evolução da Tabela Periódica graças a estes cientistas

Faz a correspondência entre o ano/cientista e o que realizou:

.Separação entre metais e não metais.

1913- Moseley.

.Lei das tríades (grupos de 3 elementos com propriedades semelhantes, mas não conseguiu agrupar todos os elementos conhecidos.

1865- Newlands.

.Identificou o nºatómico com a carga positiva do núcleo e verificou que esse número coincidia com o nº de ordem do elemento na Tabela Periódica

séc. XVIII.

.Lei das oitavas (ordenou os elementos conecidos por ordem crescente de massas atómicas e verificou que as propriedades se repetiam.

1869- Lothar Meyer e Mendeleev.

1830- Döbereiner.

.Ordenou os elementos por ordem crescente de massas atómicas; atribuiu a cada elemento um número correspondente à "casa" que ocupava; deixou lugares vagos para os quais previu a existência de novos elementos; mudou alguns elementos de lugares para que na mesma coluna ficassem elementos com propriedades semelhantes.

Vamos lá ver o que sabes sobre a evolução da Tabela Periódica graças a estes cientistas

Faz a correspondência entre o ano/cientista e o que realizou:

.Separação entre metais e não metais

1913- Moseley.

1865- Newlands.

.Lei das tríades (grupos de 3 elementos com propriedades semelhantes, mas não conseguiu agrupar todos os elementos conhecidos.

séc. XVIII.

.Identificou o nºatómico com a carga positiva do núcleo e verificou que esse número coincidia com o nº de ordem do elemento na Tabela Periódica

1869- Lothar Meyer e Mendeleev.

.Lei das oitavas (ordenou os elementos conecidos por ordem crescente de massas atómicas e verificou que as propriedades se repetiam.

1830- Döbereiner.

.Ordenou os elementos por ordem crescente de massas atómicas; atribuiu a cada elemento um número correspondente à "casa" que ocupava; deixou lugares vagos para os quais previu a existência de novos elementos; mudou alguns elementos de lugares para que na mesma coluna ficassem elementos com propriedades semelhantes.

Já pensaste?

Então, vou-te dar as soluções para veres se acertaste ou se precisas de ler mais um bocadinho!

Vamos lá ver o que sabes sobre a evolução da Tabela Periódica graças a estes cientistas

Faz a correspondência entre o ano/cientista e o que realizou:

.Separação entre metais e não metais

1913- Moseley.

1865- Newlands.

.Lei das tríades (grupos de 3 elementos com propriedades semelhantes, mas não conseguiu agrupar todos os elementos conhecidos.

séc. XVIII.

.Identificou o nºatómico com a carga positiva do núcleo e verificou que esse número coincidia com o nº de ordem do elemento na Tabela Periódica

1869- Lothar Meyer e Mendeleev.

.Lei das oitavas (ordenou os elementos conecidos por ordem crescente de massas atómicas e verificou que as propriedades se repetiam.

1830- Döbereiner.

.Ordenou os elementos por ordem crescente de massas atómicas; atribuiu a cada elemento um número correspondente à "casa" que ocupava; deixou lugares vagos para os quais previu a existência de novos elementos; mudou alguns elementos de lugares para que na mesma coluna ficassem elementos com propriedades semelhantes.

Porquê é que Mendeleev é considerado o "Pai da Tabela Periódica"?

13/04/2018. Adaptado https://www.youtube.com/watch?v=fPnwBITSmgU

Conheces ?

Conheces ?

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/aHZ2KS9MRudCYoNNbsNJ3SSUaP3rWxT7gCJO2Z8L4jIpj6xg2ev3WjsZJHZWibtuHKeLQdc=s170

O essencial para conseguir "ler" a Tabela Periódica

  • Na tabela periódica os elementos químicos estão organizados em 18 grupos (colunas), tendo o mesmo nº de eletrões de valência (à exceção do hélio), e em 7 períodos (linhas), tendo os eletrões de valência no mesmo nível de energia.

  • Também se podem agrupar em elementos representativos e elementos de transição.

  • Nos representativos, encontramos o bloco s (os eletrões de valência, dos elementos dos grupos 1 e 2, ocupam apenas orbitais s) e o bloco p (os eletrões de valência, dos elementos dos grupos 13 a 18, ocupam orbitais s e p.

  • Nos de transição, temos o bloco d (os eletrões de valência, dos elementos dos grupos 3 a 12, ocupam também orbitais d) e o bloco f (os eletrões de valência, dos elementos chamados de transição inerna, ocupam também orbitais f.

  • Existem duas grandes classes de elementos: os metais e os não metais.

ATENÇÃO !

O Sr. Hidrogénio (H) está do lado dos metais, mas este é um não metal!

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/m3NApPDGCuvsk6hLuicOir7XplbOy6aKV2MyehNRdeoTeQ1BRh1DT6AoMvBw6blcXK2O8A=s87

Grupos e número de eletrões

de valência

Grupo: 1 2 13 14 15 16 17 18

Nº de eletrões de valência: 1 2 3 4 5 6 7 8

Agora, já consegues saber a que grupo pertence um elemento pelo nº de eletrões de valência!

É fácil, não é?

Por exemplo:

2

14Si-[Ne] 3s 3p

Através desta configuração eletrónica é possível saber que o sílicio:

  • pertence ao grupo 14 (tem 4 eletrões de valência) e ao 3º período ( os seus eletrões distribuem-se por três níveis de energia);

  • é um elemento do bloco p, pois tem eletrões de valência em orbitais p.

É, portanto, um elemento representativo da família dos não metais.

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/b7AMDYKD-fWLtEtmnm62vrRkTPnzNRo37rofgXFYKJZpdPknRqsI-SogO3A8xtYt1LRVDQ=s85

Propriedades periódicas dos elementos representativos

Raio

atómico

Raio atómico

Há algumas propriedades dos elementos que variam de forma regular ao longo de grupos e períodos da Tabela Periódica. Uma dessas propriedades periódicas é o raio atómico.

Mas, o que é isso?

O raio atómico é igual a metade da distância entre os núcleos.

E como varia o raio atómico dos elementos de acordo com a sua posição na Tabela Periódica?

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/chKmf4T8hR-8I7a5ssZNl7P_rkI3aN71NOvbQGmZobXIZ_ZkRHkaAOgAf5I7-OTeBG4r2w=s85

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/lbfgoXQSp3A28LKV-tIU6NlCCoBfRIAJhVapRTuuzF8DO8gycNqNjKytkTq6twy6KJsK=s135

Ao longo do grupo, com o aumento do nº atómico, aumenta o nº de níveis eletrónicos, n, nas orbitais de valência, os eletrões de valência ficam mais afastados do núcleo e por essa razão o raio atómico aumenta.

Assim podemos dizer que, por exemplo o K tem maior raio atómico que Li. Também podemos dizer que o Ne tem menor raio atómico que Xe.

Também podemos comparar elementos do mesmo período? Claro que sim!

Ao longo do período, com o aumento do nº atómico, aumenta a carga nuclear, mantendo-se o nº de níveis de energia. Os eletrões sofrem um aumento de atração por parte do núcleo, o que conduz à contração da nuvem eletrónica. Assim, ao longo do período, o raio atómico diminui.

Então, por exemplo, podemos dizer que o raio atómico de Ca é maior que o de Cu e que o de O é menor que o de Be.

Concluindo:

O raio atómico aumenta ao longo do grupo e diminui ao longo do período, apresentando-se normalmente em picómetros (pm).

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/FCFcZ96pFnKGRrDDieOftZR1S1fU8Cf_6HLbzdrRKy7krrylEAGA4WOPy6t-I-YNY7iLdg=s161

Comparação de raios de iões isoeletrónicos

2 2 6 2 5

r(Cl-)>r(Cl)

17Cl: 1s 2s 2p 3s 3p

17Cl-: 1s 2s 2p 3s 3p

2 2 6 2 6

2 2 6 2 6 1

19K: 1s 2s 2p 3s 3p 4s

19k+: 1s 2s 2p 3s 3p

r(K+)<r(K)

2 2 6 2 6

Vou deixar aqui alguns exemplos só para termos uma ideia...

Então, Cl- e K+ são iões isoeletrónicos.

Logo, r(Cl-)>r(K+)

Então, Cl- e K+ são iões isoeletrónicos.

Logo, r(Cl-)>r(K+)

Energia de ionização

Energia de ionização

Mas que energia é esta?

A energia de ionização é a energia mínima necessária para remover um eletrão de um átomo no estado gasoso e no seu estado fundamental (primeira energia de ionização).

E como varia a energia de ionização

dos elementos de acordo com a sua

posição na Tabela Periódica?

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/40brigE-E19nEgaU4gPSqRQm80JnXi6eSIkwMtcGE0YIAHNiTSxrRgiZhiafq7jXbLLB9A=s116

Ideias fundamentais

Energia de ionização = Energia de remoção da orbital de maior energia

Maior energia de ionização -> mais difícil remover o eletrão

Menor energia de ionização -> mais fácil remover o eletrão

Podemos relacionar o raio atómico com a energía de ionização:

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/FkFXYKOtjbh47qUIqLQG2WcDkmAD-0pSI2E6Y9CeOkzFZ2QWGMFm5MWKC7x0xT_BZ9El=s113

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/LNPNxIHGuIYQKOycnjD5ivcpwhdrqDTchUNWIjy3LmIiTwyw0uWvyL562gfNOEVVPFhzpQ=s103

Ao longo do grupo, à medida que aumenta o nº atómico, o efeito predominante é o aumento do nº de níveis de energia, aumenta a distância média dos eletrões de valência ao núcleo, por isso são menos atraídos e mais fáceis de extrair. Além disso, ao longo do grupo, o nº de eletrões do cerne aumenta, o que provoca maior repulsão sobre os eletrões de valência "protegendo-os" da atração do núcleo - efeito de blindagem.

Assim podemos dizer que, por exemplo o H tem maior energia de ionização que Rb. Também podemos dizer que o Sn tem menor energia de ionização que C.

Também podemos comparar elementos do mesmo período? CLaro que sim!

Ao longo do período, a energia de ionização aumenta. O efeito predominante é o aumento da carga nuclear, os eletrões vão sofrendo uma maior atração por parte do núcleo, por isso são mais difíceis de extrair.

Então, por exemplo, podemos dizer que a energia de ionização de Ar é maior que a de Mg e que a de Sc é menor que o de Cu.

Concluindo:

A energia de ionização diminui ao longo do grupo e aumenta ao longo do período, apresentando-se normalmente em KJ/mol.

Exercícios

Exercícios

Vamos lá ver se percebeste esta fantástica parte da matéria!

Pega numa folha, num lápis, numa Tabela Periódica e em tudo o que aprendeste até agora! E nos neurónios, claro!

No final do exercício, dou-te uma pequena explicação para, caso não tenhas percebido o porquê da resposta, conseguires saber que parte tens que revêr.

VAMOS LÁ?

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/fC1Zxyld9hbyUu415xDDxoq02bnwTkhT_or6FNnON0eJXGItJadQDCWki8rVtCMdGDxqMw=s152

  • Assinala a alternativa que indica corretamente a ordem crescente dos raios atómicos:

a)Cs < Rb < K < Na < Li

b)Cs < Li < Rb < Na < K

c)K < Rb < Na < Cs < Li

d)Li < Cs < Na < Rb < K

e)Li < Na < K < Rb < Cs

Todos estes elementos pertencem ao mesmo grupo!

  • Entre os elementos químicos abaixo relacionados, aquele que apresenta MENOR energia de ionização é:

a)Al

b)Ga

c)Na

d)Mg

e)K

K e Ga pertencem ao mesmo período; Na e K pertencem ao mesmo grupo; Na,Mg e Al pertencem ao mesmo período; Al e Ga pertencem ao mesmo grupo.

Assim, comparando Ei(K)<Ei(Ga),Ei(Na)>Ei(K),

Ei(Na)<Ei(Mg)<Ei(Al), Ei(Al)>Ei(Ga).

Então, Ei(Ga)<Ei(Al)>Ei(Mg)>Ei(Na)>Ei(K)<Ei(Ga).

Logo, Ei(K) é a menor.

  • A ordem crescente de raio atómico entre F, Cℓ, Na, é:

a)F,Cl,Na.

b)Cl,F,Na.

c)Na,F,Cl.

d)Na,Cl,F.

e)F,Na,Cl.

Como F e Cl pertencem ao mesmo grupo, o raio atómico de F é menor que o de Cl e como o Na e o Cl pertencem ao mesmo período, então o raio atómico de Na é maior que o de Cl.

Assim r(Na)>r(Cl)>r(F), logo r(F)<r(Cl)<r(Na).

2 2 6 2 5

2 2 6 2 6

2 2 6 2 6 1

  • Observa as distribuições eletrónicas abaixo e diz qual é a ordem crescente de energia de ionização:

I- 1s, 2s, 2p, 3s, 3p

II- 1s, 2s, 2p, 3s, 3p

III- 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s

a)I, II, III.

b)III, I, II.

c)I, III, II.

d)II, III, I.

e)II, I, III

Com este número de eletrões podemos concluir que I,II,III, pertencem, respetivamente, a Cl, Ar e K.

Assim, Cl e Ar pertencem ao mesmo período, sendo Ei(Ar)>Ei(Cl).

K,ao ter mais um nível de energia que o Cl e o Ar,a Ei(K) é menor.

Logo, Ei(K)<Ei(Cl)<Ei(Ar).

Propriedades dos elementos e das substâncias elementares

Elemento

=

Substância elementar?

Elemento=Substância elementar?

NÃO!

As substâncias elementares, ou substâncias simples, são formadas por um só elemento químico, como o hidrogénio, H2. As substâncias compostas, ou compostos, são formadas por elementos diferentes, como a água,H2O.

A cada elemento corresponde uma (ou mais) substância(s) elementar(es).

Por exemplo, existem duas substâncias elementares do elemento oxigénio (O): oxigénio (O2) e ozono (O3).

Tabela Periódica como fonte de informação

Assim, como já tínhamos visto, a Tabela Periódica evidencia as semelhanças no comportamento químico dos elementos do mesmo grupo.

Logo, podemos distinguir as propriedades de um elemento (associáveis a átomos): símbolo, nº atómico, configuração eletrónica, massa atómica relativa, energia de ionização, nome do elemento, raio atómico...) das propriedades de substâncias elemementares (associáveis a substâncias): ponto de fusão, ponto de ebulição, massa volúmica, estado físico,...).

No entanto, podemos relacioná-las pois a semelhanças de algumas propriedades de substâncias elementares correspondem semelhanças na configuração eletrónica das orbitais de valência dos respetivos elementos.

Algumas famílias da Tabela Periódica

A semelhança de propriedades de elementos (e das correspondentes substâncias elementares) é maior para elementos do mesmo grupo do que para elementos do mesmo período.

Vamos ver, então, como variam o grupo I,II,XVII e XVIII! Estás ansioso/a?

Algumas famílias da Tabela Periódica

Não esquecer: o objetivo dos átomos é adquirirem uma configuração eletrónica igual à do gás nobre que lhe está mais próximo, para estarem quimicamente estáveis.

Grupo I - família dos metais alcalinos

Grupo I - família dos metais alcalinos

  • têm 1 eletrão de valência que perdem facilmente, dando origem a

iões monopositivos.

  • a reatividade aumenta ao longo do grupo, com o aumento do

nºatómico, porque aumenta a facilidade dos átomos perderem o

eletrão de valência (diminui a Eionização).

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/9aD7VnvDjgD1_nGGSisFNJiwrXrlCxVwtzhCxVNdUslzNL5l3ow8mY-z2t0FX29oWO1xPg=s85

  • são metais.

  • oxidam-se muito facilmente, por isso na natureza estão sempre

ligados a outros elementos.

  • extremamente reativos com a água , originam soluções básicas,

por isso guardam-se mergulhados em petróleo ou parafina líquida.

Grupo II - família dos metais alcalinoterrosos

Grupo II - família dos metais alcalinoterrosos

  • têm 2 eletrões de valência que perdem facilmente,dando

origem a iões bipositivos.

  • a reatividade aumenta ao longo do grupo, com o aumento

do nºatómico, porque aumenta a facilidade dos átomos perderem os eletrões de valência (diminui a Eionização).

  • são metais.

  • oxidam-se facilmente, por isso na natureza estão

sempre ligados a outros elementos.

  • reagem com a água originando soluções básicas.

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/UEGwfnQBgYpZV88-dvN61JPxN9Ff4ntClt3a-akOu2WX71kPRVo_x-I5RCnnKODgYPSxWA=s85

Grupo XVII - família dos halogéneos

Mais reativo

Grupo XVII - família dos halogéneos

  • têm 7 eletrões de valência, originando facilmente iões

mononegativos.

  • a reatividade dos halogéneos diminui ao longo do grupo,

com o aumento do nºatómico, porque a facilidade de captar eletrões diminui ao aumentar o nºde níveis de energia do átomo, a atração do núcleo sobre o eletrão a captar é cada vez menor.

  • são não metais.

  • formam sais com facilidade ("halogéneo" significa

"gerador de sais".

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/qC9fiYL1pLLq39S9iYcRzOtBEoqjUb9QFxprnEhinLwpJKA5r91YcKwvCcmHKCUsnyDQgsc=s98

Grupo XVIII - família dos gases nobres

Grupo XVIII - família dos gases nobres

  • têm os subníveis s e p do nível de valência completamente

ocupados, o que lhe confere grande estabilidade química.

  • são quimicamente inertes, não participam em reações

químicas a não ser em condições extremas.

  • são gases à pressão e temperatura ambiente.

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/qC9fiYL1pLLq39S9iYcRzOtBEoqjUb9QFxprnEhinLwpJKA5r91YcKwvCcmHKCUsnyDQgsc=s98

Caso especial do H

Caso especial do H

Por possuir 1 só eletrão é usual integrá-lo no grupo I, dado que tem configuração semelhante à dos metais alcalinos. No entanto, as suas propriedades físicas e o seu comportamento químico nada têm a ver com os alcalinos.

Exercícios (fáceis)

Exercícios (fáceis)

  • Seleciona, de entre as opções seguintes, a que se refere a

uma substância elementar:

a)Na(s)

b)Na

c)F

d)Br

  • Seleciona, de entre as opções seguintes, a que se refere a

um elemento químico:

a)F

b)O2

c)F2

d)Br2

  • Seleciona a opção que corresponde a uma propriedade de um elemento químico:

a)Ponto de ebulição

b)Estado físico

c)Raio atómico

d)Ponto de fusão

  • Seleciona a opção que corresponde a uma propriedade de uma substância elementar:

a)Raio atómico

b)Raio iónico

c)Eletronegatividade

d)Massa volúmica

Considera os elementos magnésio, alumínio e cloro:

12Mg;13Al;17Cl

Seleciona a alternativa que indica corretamente a posição dos elementos referidos na Tabela Periódica.

a)O cloro é um halogéneo e o magnésio é um metal alcalino.

b)No estado fundamental os elementos têm três eletrões de valência.

c)Os elementos Al e Cl pertencem ao bloco p e o elemento Mg pertence ao bloco s.

d)O elemento Cl é um metal e o elemento Mg é um não metal.

E o trabalho chegou ao fim!

Espero que te tenhas divertido e que tenhas aprendido muito!

Se ainda tiveres dúvidas, volta a ver esta apresentação e perceberás melhor!

13/04/2018. Adaptado https://lh3.googleusercontent.com/pBs6FMx94qog_9RWyaIgKmvkAjjpPPTjrKBKHYEdOEeReFj0mfYIx76-snQmh0ppYEbi=s142

Bibliografia

  • Marcão, M.,Lino, N.,Pinto, R. (2017) FÍSICA E QUÍMICA A 10 Preparar os testes. AREAL EDITORES. Porto
  • Paiva, J.,Ferreira, A., Fiolhais, C. (2017) NOVO 10 Q Física e QUÍMICA A. Química - 10.º Ano, 1ª edição. 4ª Tiragem. Texto Editoras. Lisboa

13/04/2018. Adaptado http://4.bp.blogspot.com/-W5TmCdG3LYE/Vk3AGonOZEI/AAAAAAAADfI/16GmGqIEcJo/s1600-r/aescas_logo.png

Trabalho realizado por:

Roselimar Tovar Azevedo, nº20, 10ºB

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