quimica 12ºano

1. 4. TABELA PERIÓDICA:
ORGANIZAÇÃO DOS ELEMENTOS QUÍMICOS
4.1. RELAÇÃO ENTRE A ESTRUTURA DA TABELA PERIÓDICA
E A ESTRUTURA ELECTRÓNICA DOS ELEMENTOS
4.2. COMPORTAMENTO QUÍMICO DOS ELEMENTOS DE
UM MESMO GRUPO DA TABELA PERIÓDICA
4.3. VARIAÇÃO DAS PROPRIEDADES PERIÓDICAS
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UNIDADE 1 - DAS ESTRELAS AO ÁTOMO

2. OBJETIVOS
• Interpretar a organização actual da Tabela Periódica em
períodos, grupos (1 a 18), e elementos representativos
(Blocos s e p) e não representativos.
• Identificar a posição de cada elemento na Tabela Periódica
segundo o grupo e o período.
• Relacionar as posições dos elementos representativos na
Tabela Periódica com as suas configurações electrónicas.
• Verificar que algumas propriedades físicas e químicas, dos
elementos representativos da Tabela Periódica e das suas
substâncias elementares, são periódicas.
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3. OBJETIVOS
• Interpretar as propriedades físicas e químicas,
dos elementos representativos da Tabela Periódica
e das suas substâncias elementares, em termos das
distribuições electrónicas.
• Interpretar as informações contidas na Tabela Periódica,
que se referem aos elementos e às suas substâncias
elementares.
• Reconhecer na Tabela Periódica um instrumento organizador
de conhecimentos sobre os elementos químicos.
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4. CONTEÚDOS
• História da Tabela Periódica
• Estrutura da Tabela Periódica
• Posição dos Elementos na Tabela Periódica e Suas
Configurações Electrónicas
• Variação do Raio Atómico
• Variação do Raio Iónico
• Variação da Energia de Ionização
• Propriedades Químicas
• A Tabela Periódica como Fonte de Informação
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5. ESTRUTURA DA TABELA PERIÓDICA
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6. A posição dos elementos na Tabela Periódica depende da
sua configuração electrónica.
Os elementos estão ordenados por ordem crescente do
número atómico (é igual ao número de protões e de electrões).
O número do período indica o número quântico principal (n)
das orbitais de valência (do último nível de energia) e o
número de níveis de energia dos elementos desse período.
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POSIÇÃO DOS ELEMENTOS NA TABELA PERIÓDICA
E SUAS CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS

7. O número das unidades dos grupos 1, 2, 13 a 18 indica
o número de electrões no último nível de energia
(electrões de valência), excepto no hélio.
Os electrões de valência encontram-se nas orbitais de valência.
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POSIÇÃO DOS ELEMENTOS NA TABELA PERIÓDICA
E SUAS CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS

8. Os elementos do grupo 1 têm todos um electrão de valência
numa orbital s (s1).
Os elementos do grupo 2 têm todos dois electrões de valência
numa orbital s (s2).
Bloco s – Elementos dos grupos 1 e 2, juntamente com o hélio
que tem dois electrões (1s2), com uma orbital de valência s.
Os elementos do grupo 18 têm todos 8 electrões de valência em
orbitais s e p (s2 p6), excepto o hélio que tem dois electrões (1s2).
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POSIÇÃO DOS ELEMENTOS NA TABELA PERIÓDICA
E SUAS CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS

9. Bloco p – Elementos dos grupos 13 a 18, excepto o hélio,
com orbitais de valência s e p.
Elementos representativos – Elementos dos blocos s e p
(grupos 1, 2, 13 a 18)
Blocos d e f – Outros elementos que têm os electrões de
valência em orbitais d e f (orbitais de valência).
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POSIÇÃO DOS ELEMENTOS NA TABELA PERIÓDICA
E SUAS CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS

10. Todos os períodos começam com elementos que têm uma
orbital de valência s com 1 electrão e terminam com elementos
que têm as orbitais p com 6 electrões (preenchidas), excepto o
primeiro período que termina com o hélio, que tem uma orbital s
com 2 electrões.
Os elementos do mesmo grupo possuem o mesmo número de
electrões de valência, distribuídos por orbitais do mesmo tipo.
Por isso, os elementos e as suas substâncias elementares têm
as mesmas propriedades físicas e químicas.
Estas propriedades variam periodicamente ao longo da Tabela
Periódica (são propriedades periódicas).
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POSIÇÃO DOS ELEMENTOS NA TABELA PERIÓDICA
E SUAS CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS

11. 11
POSIÇÃO DOS ELEMENTOS NA TABELA PERIÓDICA
E SUAS CONFIGURAÇÕES ELECTRÓNICAS

12. 12
VARIAÇÃO DO RAIO ATÓMICO

13. O raio atómico aumenta ao longo do grupo e diminui ao longo
do período:
• Aumenta ao longo do grupo porque os electrões de valência
estão em níveis de energia (camadas) mais afastados do
núcleo (n é maior).
• Diminui ao longo do período porque os electrões de valência
estão no mesmo nível de energia e existem mais protões
(carga nuclear maior), que atraem mais os electrões.
13
VARIAÇÃO DO RAIO ATÓMICO

14. O átomo de potássio (K) tem mais camadas (n é maior) do que
o átomo de sódio (Na), pelo que o raio atómico do K é maior.
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VARIAÇÃO DO RAIO ATÓMICO

15. O átomo de magnésio (Mg) tem maior carga nuclear do que o
átomo de sódio (Na), pelo que os electrões do Mg são mais
atraídos pelo núcleo e o seu raio atómico é menor.
15
VARIAÇÃO DO RAIO ATÓMICO

16. Um catião (ião positivo) tem menos electrões do que o átomo
correspondente, pelo que existem menos repulsões e a nuvem
electrónica fica menor. Além disso, o catião pode ficar com
menos uma camada.
Os raios iónicos dos catiões são menores do que os raios dos
respectivos átomos.
16
VARIAÇÃO DO RAIO IÓNICO

17. Um anião (ião negativo) tem mais electrões do que o átomo
correspondente, pelo que existem mais repulsões e a nuvem
electrónica fica maior.
Os raios iónicos dos aniões são maiores do que os raios dos
respectivos átomos.
17
VARIAÇÃO DO RAIO IÓNICO

18. VARIAÇÃO DO RAIO IÓNICO
Nos iões isoeletrónicos (iões com o mesmo número de
electrões), quanto maior for a carga nuclear do ião,
menor é o seu tamanho. Isto acontece porque um núcleo
com mais protões atrai mais os electrões (ex: Mg2+).
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19. Energia de ionização (Ei - energia de primeira ionização) -
Energia necessária para extrair o electrão mais afastado
do núcleo (electrão de valência), que tem menor energia
de remoção.
A energia de ionização mede-se em Joules por electrão (J/e).
A energia de ionização diminui ao longo do grupo e aumenta
ao longo do período.
19
VARIAÇÃO DA ENERGIA DE IONIZAÇÃO

20. 20
VARIAÇÃO DA ENERGIA DE IONIZAÇÃO

21. 21
VARIAÇÃO DA ENERGIA DE IONIZAÇÃO

22. Num grupo, a energia de ionização diminui porque o electrão de
valência fica mais afastado do núcleo (porque aumenta o
número de camadas), pelo que é menos atraído e removido
mais facilmente.
Além disso, como aumenta o número de electrões, também
aumenta a repulsão sobre os electrões de valência, que contraria
a atracção do núcleo (efeito de blindagem).
Num período, a energia de ionização aumenta porque o electrão
de valência é mais atraído pelo núcleo (porque aumenta a carga
nuclear), pelo que é removido mais dificilmente.
22
VARIAÇÃO DA ENERGIA DE IONIZAÇÃO

23. Grupo 1 – Família dos Metais Alcalinos
Têm um electrão de valência,
que perdem facilmente, formando
iões monopositivos (Li+, Na+, K+).
Reagem muito com a água,
libertando energia e hidrogénio gasoso,
e formando um hidróxido
(solução básica).
23
PROPRIEDADES QUÍMICAS

24. Reagem facilmente com o oxigénio e com os halogéneos
(grupo 17).
A reactividade aumenta ao longo do grupo, porque o electrão
de valência fica mais longe do núcleo, saindo com mais facilidade
(a energia de ionização é mais baixa).
O hidrogénio, por ter só um electrão, costuma estar no grupo 1,
porque tem uma configuração electrónica semelhante à dos
metais alcalinos. Mas, as suas propriedades são muito diferentes.
24
PROPRIEDADES QUÍMICAS

25. Grupo 2 – Família dos Metais Alcalino-Terrosos
Têm 2 electrões de valência, que perdem
facilmente, formando iões bipositivos
(Be2+, Mg2+, Ca2+).
Reagem com a água, libertando energia
e hidrogénio gasoso, e formando um
hidróxido (solução básica).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS

26. Reagem com o oxigénio e com os halogéneos (grupo 17).
A reactividade aumenta ao longo do grupo, porque o electrão
de valência fica mais longe do núcleo, saindo com mais
facilidade (a energia de ionização é mais baixa).
26
PROPRIEDADES QUÍMICAS

27. Grupo 17 - Família dos Halogéneos
São elementos não metálicos e têm
7 electrões de valência (precisam de um
electrão para completar uma orbital 2p).
São muito reactivos porque recebem
facilmente um electrão, formando iões
mononegativos (iões halogenetos ou
haletos: F-, Cl-, Br-, I-).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS

28. Reagem com os metais alcalinos e alcalino-terrosos (grupo 1 e 2),
formando sais.
A reactividade diminui ao longo do grupo, porque a atracção do
núcleo sobre o electrão a captar é menor, quando a camada que
o vai receber está mais afastada (nível de energia é maior).
28
PROPRIEDADES QUÍMICAS

29. Grupo 18 - Família dos Gases Nobres, Raros ou Inertes
Têm 8 electrões de valência
(excepto o hélio, que tem dois).
São muito estáveis (praticamente
não reagem), porque têm o nível
de valência totalmente preenchido
(não perdem ou recebem electrões).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS

30. As propriedades químicas das substâncias elementares
dependem do número de electrões de valência dos elementos,
porque são estes electrões que participam nas reacções químicas.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS

31. A TABELA PERIÓDICA COMO FONTE
DE INFORMAÇÃO
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A Tabela Periódica indica várias informações sobre as
propriedades físicas e químicas dos elementos e das suas
substâncias elementares:

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Propriedades físicas dos elementos (átomos) – Número atómico,
raio atómico, energia de 1ª ionização, configuração electrónica e
massa atómica relativa.
Propriedades físicas das substâncias elementares – Estado físico,
ponto de ebulição, ponto de fusão e densidade.
Estas informações permitem-nos saber as propriedades químicas
das substâncias elementares, como a sua reactividade com outras
substâncias.
A TABELA PERIÓDICA COMO FONTE
DE INFORMAÇÃO

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34. 34

35. BIBLIOGRAFIA
Dantas, M., & Ramalho, M. (2008). Jogo de Partículas A -
Física e Química A - Química - Bloco 1 - 10º/11º Ano.
Lisboa: Texto Editores.