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TABELA PERIÓDICA TABELA PERIÓDICA Presentation Transcript

  •  A Tabela periódica dos elementos químicos é a  disposição sistemática dos elementos químicos, na  forma de uma tabela, em função de suas  propriedades. É muito útil para se preverem as  características e tendências dos átomos.     Permite, por exemplo, prever o comportamento de  átomos e das moléculas deles formadas, ou entender  porque certos átomos são extremamente reativos,  enquanto outros são praticamente inertes etc.     Um pré-requisito necessário para construção da  tabela periódica, foi a descoberta individual dos  elementos químicos, embora elementos, tais como o  Ouro (Au), a Prata (Ag), o Estanho (Sn), o Cobre  (Cu), o Chumbo (Pb) e o Mercúrio (Hg) fossem  conhecidos desde a antiguidade.
  • A primeira descoberta científica de um elemento, ocorreu em 1669, quando o alquimista Henning Brant descobriu o fósforo. Durante os 200 anos seguintes, foi adquirido um grande volume de conhecimento relativo às propriedades dos elementos e seus compostos, pelos químicos. Com o aumento do número de elementos descobertos, os cientistas iniciaram a investigação de modelos para reconhecer as propriedades e desenvolver esquemas de classificação.
  • A primeira classificação, foi a divisão dos elementos em metais e não- metais. Isso possibilitou a antecipação das propriedades de outros elementos, determinando assim, se seriam ou não metálicos. No início do século XIX, Jonh Dalton preparou uma lista de elementos químicos, cujas massas atômicas já eram então conhecidas. Muitos desses valores estavam longe dos atuais, devido à ocorrência de erros na sua determinação. Os erros foram corrigidos por outros cientistas, e o desenvolvimento de tabelas dos elementos e suas massas atômicas, centralizaram o estudo sistemático da Química.
  • Os elementos não estavam listados em qualquer arranjo ou modelo periódico, mas simplesmente por ordem crescente da sua massa atômica, cada um com suas propriedades e seus compostos. Os químicos, ao estudar essa lista, concluíram que ela não estava muito clara.Os elementos Cloro, Bromo e Iodo, que tinham propriedades químicas semelhantes, apresentavam massas atômicas muito separadas. Em 1829, Johann Döbereiner teve a primeira ideia, com sucesso parcial, de agrupar os elementos em três - ou tríades. Essas tríades também estavam separadas pelas suas massas atômicas, mas com propriedades químicas muito semelhantes. A massa atômica do elemento central da tríade, era supostamente a média das massas atômicas do primeiro e terceiro membros. Lamentavelmente, muitos dos metais não podiam ser agrupados em tríades. Os elementos Cloro, Bromo e Iodo eram uma tríade, Lítio, Sódio e Potássio formavam outra.
  • Somente no século XVIII, mais precisamente em 1789, ano da Revolução Francesa, o francês Antoine Lavoisier compilou a primeira lista com 33 elementos, tirando a química do terreno da alquimia e lançando as bases para avanços científicos sem precedentes.
  • O para oxigênio, C para carbono, Co para o Cobalto, H para hidrogênio, He para o hélio. O responsável pela abreviação do nome dos elementos (baseada no original em latim) foi o químico sueco Jöns Jacob Berzelius, que também definiu a combinação dessas letras para descrever as fórmulas químicas, como a água H2O. Ele ainda descobriu quatro elementos: tório, cério, silício e selênio
  • Dimitri Ivanovich Mendeleev (1834 –1907) Nasceu na Sibéria, sendo o mais novo de dezessete irmãos. Mendeleev foi educado em St. Petersburg, e posteriormente na França e Alemanha. Conseguiu o cargo de professor de química na Universidade de St. Petersburg. Escreveu um livro de química orgânica em 1861. Em 1869, enquanto escrevia seu livro de química inorgânica, organizou os elementos na forma da tabela periódica atual. Mendeleev criou uma carta para cada um dos 63 elementos conhecidos. Cada carta continha o símbolo do elemento, a massa atômica e suas propriedades químicas e físicas. Colocando as cartas em uma mesa, organizou-as em ordem crescente de suas massas atômicas, agrupando-as em elementos de propriedades semelhantes. Formou-se então a tabela periódica. .
  • A história da tabela periódica está relacionada com o descobrimento dos diversos elementos químicos e com a necessidade de os ordenar de alguma forma. Após várias tentativas, Mendeleiev foi quem conseguiu criar um sistema periódico com base na massa atômica. O Russo colocou os elementos com propriedades em comum numa mesma coluna. Por outro lado, deixou espaços vazios na sua tabela por considerar que devia existir outros elementos ainda por descobrir até então.
  • A vantagem da tabela periódica de Mendeleev sobre as outras, é que esta exibia semelhanças, não apenas em pequenos conjuntos como as tríades. Mostravam semelhanças numa rede de relações vertical, horizontal e diagonal. Em 1906, Mendeleev recebeu o Prêmio Nobel por este trabalho.
  • Em 1913, o cientista britânico Henry Moseley descobriu que o número de prótons no núcleo de um determinado átomo, era sempre o mesmo. Moseley usou essa idéia para o número atômico de cada átomo. Quando os átomos foram ordenados por ordem crescente do seu número atômico, os problemas existentes na tabela de Mendeleiev desapareceram. Devido ao trabalho de Moseley, a tabela periódica moderna está baseada no número atômico dos elementos químicos. A tabela atual é bastante diferente da de Mendeleiev. Com o passar do tempo, os químicos foram melhorando a tabela periódica moderna, aplicando novos dados, como as descobertas de novos elementos ou um número mais preciso na massa atômica, e rearranjando os existentes, sempre em função dos conceitos originais.
  • A última maior troca na tabela periódica, resultou do trabalho de Glenn Seaborg, na década de 50. A partir da descoberta do plutônio em 1940, Seaborg descobriu todos os elementos transurânicos (do número atómico 94 até ao 102). Reconfigurou a tabela periódica colocando a série dos actinídeos abaixo da série dos lantanídios. Em 1951, Seaborg recebeu o Prêmio Nobel em química, pelo seu trabalho. O elemento 106 tabela periódica é chamado Seabórgio, em sua homenagem. O sistema de numeração dos grupos da tabela periódica, usados atualmente, são recomendados pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). A numeração é feita em algarismos arábicos de 1 a 18, começando a numeração da esquerda para a direita, sendo o grupo 1, o dos metais alcalinos e o 18, o dos gases nobres.
  • O professor Philip Stewart, da Universidade de Oxford, criou um novo modelo de tabela periódica, no formato espiral, que considera mais natural que as linhas e colunas da tabela Mendeleyev. Fez tanto sucesso que a Sociedade Real de Química da Inglaterra enviou cópias a todas as escolas secundárias do país
  • A Tabela Periódica traz uma ordem crescente dos elementos químicos em função do seu número atômico (somatório dos prótons existente no núcleo do átomo), proposta por Henry Moseley em 1913.
  • Colunas e (ou) Famílias Dos Elementos Químicos da Tabela Periódica As famílias ou colunas da tabela periódica são 18. São oito colunas dos elementos químicos pertencentes ao grupo A e dez colunas pertencentes aos do grupo B.
  • Períodos Os períodos da tabela periódica estão dispostos horizontalmente e são sete. O primeiro período é muito curto contém apenas dois elementos químicos, o segundo e o terceiro período são curtos, contém 8 elementos químicos cada, o quarto e o quinto período são longos, contém dezoito elementos químicos cada um, o sexto período é superlongo possui 32 elementos químicos, o sétimo período é incompleto, é onde estão localizados os elementos químicos não naturais ou "artificiais".
  • Metais: Constituem 76% dos elementos da TP, são bons condutores de calor e eletricidade, dúcteis e maleáveis, e sólidos em condições ambientes, com exceção do mercúrio (Hg, Z=80), que é líquido.
  • Não-metais: Constituem 11% dos elementos da TP, mas são os mais abundantes na Natureza. São maus condutores de calor e eletricidade, não são dúcteis nem maleáveis. Sólidos: C, P, S, Se, I; líquido: Br; gasosos: H, N, O, F e Cl.
  • Semi-metais: Constituem cerca de 7% dos elementos da TP, apresentam propriedades intermediárias entre os metais e os não- metais. São todos sólidos em condições ambientes.
  • Gases-nobres: Constituem cerca de 6% dos elementos da TP. São elementos quimicamente inertes, não participam de ligações químicas. São encontrados na Natureza de forma isolada.
  • Os Lantanídios Os Lantanídios são elementos químicos que formam um grupo com mais ou menos 15 elementos, começando pelo lantânio e terminando no lutécio são metais de transição interna. Por uma questão prática estão inseridos no sexto período a partir da terceira casinha na primeira coluna dos metais de transição da tabela periódica. Os lantanídios tem o significado de elementos químicos metálicos de terras raras porque antigamente eram encontrados localizados apenas em certos lugares. Atualmente são tratados na categoria de metais macios maleáveis e podem ser encontrados conjuntamente agrupados ou como óxidos e minerais na forma de bastnasita (Ce,La,Y)CO3F, monazita (Ce, La, Pr, Nd, Th, Y)PO4 (há vários tipos de monazita), loparita (Ce,Na,Ca)(Ti,Nb)O3, e silicatos (argilas lateríticas) como no caso da gadolinita ou gadolinite de fórmula (La,Ce,Nd,Y)2FeBe2Si2O10. O nome da gadolinita deriva da quantidade de elementos específicos participantes na sua fórmula, por exemplo: se predominar cério (Ce) a gadolinita associa sua nomenclatura a esse elemento químico, se predominar o ítrio (Y) a gadolinita associa o ítrio ao nome do composto.
  • Os Actinídios Os actinídios formam um grupo com mais ou menos 15 elementos químicos, começando pelo actínio e terminando no laurêncio, são metais de transição interna. Estão localizados no sétimo período da tabela periódica, na terceira casinha. Actinídios significa elementos químicos metálicos radioativos.
  • O Número de Elétrons Por Família A família 1A possui na camada de valência 1 elétron, a valência é 1. A família 2A possui na camada de valência 2 elétrons, a valência é 2. A família 3A possui na camada de valência 3 elétrons, a valência é 3. A família 4A possui na camada de valência 4 elétrons, a valência é 4. A família 5A possui na camada de valência 5 elétrons, a valência é 3. A família 6A possui na camada de valência 6 elétrons, a valência é 2. A família 7A possui na camada de valência 7 elétrons, a valência é 1. A família 8A possui na camada de valência 8 elétrons, a valência é zero todos os orbitais estão completos. A família 1A possui na camada de valência 1 elétron.
  • Os elementos químicos são organizados de acordo com suas propriedades periódicas e tais propriedades são alteradas de acordo com o número atômico. As principais propriedades periódicas são: Raio atômico, Energia de Ionização, Afinidade eletrônica, Eletronegatividade, Eletropositividade e Potencial de Ionização.
  • Raio atômico O raio atômico se refere ao tamanho do átomo. Quanto maior o número de níveis, maior será o tamanho do átomo. O átomo que possui o maior número de prótons exerce maior atração sobre seus elétrons. Em outras palavras, raio atômico é a distância do núcleo de um átomo à sua eletrosfera na camada mais externa. Porém, como o átomo não é rígido, calcula-se o raio atômico médio pela metade da distância entre os centros dos núcleos de dois átomos de mesmo elemento numa ligação química em estado sólido.
  • O raio atômico cresce de cima para baixo na família da tabela periódica, acompanhando o número de camadas dos átomos de cada elemento e da direita para a esquerda nos períodos da tabela periódica. Quanto maior o número atômico de um elemento no período, maiores são as forças exercidas entre o núcleo e a eletrosfera, o que resulta num menor raio atômico. O elemento de maior raio atômico é o Césio.
  • Energia de Ionização Energia de Ionização é a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso. O tamanho do átomo interfere na sua energia de ionização. Se o átomo for grande, sua energia de ionização será menor. Em uma mesma família a energia aumenta de baixo para cima; Em um mesmo período a Energia de Ionização aumenta da esquerda para a direita.
  • Afinidade eletrônica Afinidade eletrônica é a energia liberada quando um átomo no estado gasoso (isolado) captura um elétron. Quanto menor o raio, maior a sua afinidade eletrônica, em uma família ou período. A afinidade eletrônica mede a energia liberada por um átomo em estado fundamental e no estado gasoso ao receber um elétron. Trata-se da energia mínima necessária para a retirada de um elétron de um ânion de um determinado elemento. Nos gases nobres a afinidade eletrônica não é significativa, porém como a adição de um elétron em qualquer elemento causa liberação de energia, então a afinidade eletrônica dos gases nobres não é igual a zero.
  • A afinidade eletrônica tem comportamento parecido com o da eletronegatividade, já que não tem uma forma muito definida no seu crescimento na tabela periódica: cresce de baixo para cima e da esquerda para a direita. O elemento químico que possui a maior afinidade eletrônica é o Cloro.
  • Eletronegatividade A Eletronegatividade é a força de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação. Na tabela periódica a eletronegatividade aumenta de baixo para cima e da esquerda para a direita. Essa propriedade tem relação com o raio atômico: quanto menor o tamanho de um átomo, maior é a força de atração sobre os elétrons.
  • Não é possível calcular a eletronegatividade de um único átomo (isolado), pois a eletronegatividade é a tendência que um átomo tem em receber elétrons em uma ligação covalente. Portanto, é preciso das ligações químicas para medir essa propriedade. Segundo a escala de Pauling*, a eletronegatividade cresce na família de baixo para cima, junto com à diminuição do raio atômico e do aumento das interações do núcleo com a eletrosfera e no período da esquerda pela direita, acompanhando o aumento do número atômico. O elemento mais eletronegativo da tabela periódica é o flúor. *A escala de Pauling é uma escala construída empiricamente e muito utilizada na Química. Ela mede a atração que o átomo exerce sobre elétrons externos em ligações covalentes, ou seja, sua eletronegatividade.
  • DIAGRAMA DE PAULING
  • Eletropositividade Eletropositividade é a tendência de perder elétrons, apresentada por um átomo. Quanto maior for seu valor, maior será o caráter metálico. Os átomos com menos de quatro elétrons de valência, metais em geral, possuem maior tendência em perder elétrons, por isso, possuem maior eletropositividade. Um aumento no número de camadas diminui a força de atração do núcleo sobre os elétrons periféricos, facilitando a perda de elétrons pelo átomo e, conseqüentemente, aumentando a sua eletropositividade.
  • A eletropositividade cresce da direita para a esquerda nos períodos e de cima para baixo nas famílias. A forma da medir a eletropositividade de um elemento é a mesma da eletronegatividade: através das ligação química. Entretanto, o sentido é o contrário, pois mede a tendência de um átomo em perder elétrons. Os metais são os mais eletropositivos e os gases nobres são excluídos¹, pois não têm tendência em perder elétrons. O elemento químico mais eletropositivo é o frâncio. Ele tem tendência máxima à oxidação. ¹Como os gases nobres são muito inertes, os valores de eletronegatividade e eletropositividade não são objetos de estudo pela dificuldade da obtenção desses dados.
  • Potencial de Ionização É a energia necessária para remover um elétron de um átomo isolado no estado gasoso. À medida que aumenta o tamanho do átomo, aumenta a facilidade para a remoção de um elétron da camada de valência. Portanto, quanto maior o tamanho do átomo, menor o potencial de ionização.
  • Potencial de Ionização O Potencial de Ionização mede o contrário da afinidade eletrônica: a energia necessária para retirar um elétron de um átomo neutro, em estado fundamental e no estado gasoso. A retirada de elétron na primeira vez utilizará uma quantidade de energia maior que na segunda retirada e assim sucessivamente. Possui comportamento igual ao da afinidade eletrônica e da eletronegatividade, portanto, o Flúor e o Cloro são os elementos que possuem os maiores potenciais de ionização da tabela periódica.