Tabela Periódica - tamanho e propriedades

Grupos -------> Z maior ------------> maior tamanho

Períodos -------> Z maior -----------> menor tamanho

METAIS:

Os metais podem ser reconhecidos visualmente seguindo as características físicas abaixo apresentadas:

• A maioria é sólida à temperatura ambiente;
• São densos;
• Maleáveis (alguns a temperaturas mais elevadas do que a temperatura ambiente;
• Brilho metálico (a maioria);
• Pontos de fusão e de ebulição muito elevados;
• São bons condutores do calor e de eletrecidade.

Ferro (elemento químico metálico - Fe)

Vamos agora estudar as propriedades químicas destes elementos:

• A maioria é muito reactiva.
• O óxido formado na combustão de um elemento metálico quando reage com a água apresenta um carácter básico.

NÃO-METAIS:

Os não-metais podem ser reconhecidos visualmente seguindo as características físicas abaixo apresentadas:

• Podem apreesentar os três estados físicos à temperatura ambiente;
• Têm densidades muito diferentes uns dos outros;
• Não são maleáveis quando no estado sólido (quebram);
• Não apresentam brilhos metálicos;
• Passam para o estado sólido e gasoso sem temperaturas muito altas;
• São maus condutores elétricos e térmicos.

Enxofre (elemento químico não-metálico - S)

Vamos agora estudar as propriedades químicas destes elementos:

• A maioria é pouco reactiva.
• O óxido formado na combustão de um elemento metálico quando reage com a água apresenta um carácter ácido.

Tabela Periódica - grupos/períodos

A tabela periódica é a disposição de todos os elementos químicos atualmente conhecidos. É composta por 118 elementos químicos e organizada em grupos e em períodos.

Todos os elementos estão organizados por ordem crescente do seu número atómico.

As colunas verticais são chamadas de grupos. Existem 18 grupos

As linhas horizontais são os períodos. Existem 7 períodos.

GRUPOS

Os elementos do mesmo grupo têm propriedades semelhantes e o mesmo número de electrões de valência. Dão-se nomes a alguns grupos:

• Grupo 1: Metais Alcalinos
• Grupo 2: Metais Alcalino-Terrosos
• Grupo 17: Halogéneos 
• Grupo 18: Gases Nobres

GRUPO 1 (Metais Alcalinos) 

Todos os elementos deste grupo têm um electrão de valência!

GRUPO 2 (Metais Alcalino-Terrosos) 

Todos os elementos deste grupo têm dois electrões de valência!

GRUPO 17 (Halogéneos) 

Todos os elementos deste grupo têm sete electrões de valência!

GRUPO 18 (Gases Nobres) 

Todos os elementos deste grupo têm oito electrões de valência!

Com esta informação sabemos então que a distribuição dos elementos químicos está relacionada com o nº de electrões de valência

PERÍODOS

Cada linha corresponde a um período, existem 7 períodos.

Os elementos do mesmo período têm o mesmo número de níveis de energia.

Período 1 1 nível de energia

Período 2 2 níveis de energia

Período 3 3 níveis de energia

Período 4 4 níveis de energia

Período 5 5 níveis de energia

Período 6 6 níveis de energia

Período 7 7 níveis de energia

Com esta informação sabemos então que a distribuição dos elementos químicos pelos diferentes períodos depende do número de níveis de energia existentes

Massa Atómica Relativa

Massa Atómica Relativa

Se reparares, na tabela periódica, do canto superior direito, observas um número decimal. Esse número decimal nunca é inteiro! E corresponde à massa atómica relativa representada por Ar

A massa atómica é relativa a um padrão estabelecido de medida da massa. Seria impossível medir a massa de um átomo em gramas (g) pois este seria demasiado grande, o que causaria muitas casas decimais. Usa-se assim como padrão o átomo mais leve presente na natureza, o do hidrogénio. (Actualmente não se usa o átomo hidrogénio, mas sim outro, mas no 9º ano apenas é pedido saber-se com o átomo hidrogénio.)

Ar  (Ag) = (107 x 51,8 + 109 x 48,2)/100 = 107,9

107 - nº de massa do isótopo natural do elemento químico Ag (prata)

51,8 - abundância do isótopo 107 na natureza

109 - nº de massa do isótopo natural do elemento químico Ag (prata)

48,2 - abundância do isótopo 109 na natureza

107,9 - massa relativa do elemento químico Ag

Podemos concluir que... a massa atómica relativa de um elemento químico é a média ponderada do nº de massa de cada isótopo e da sua abundância na natureza.

Distribuição Electrónica

Distribuição Electrónica

Começamos a distribuição dos electrões pelos níveis (n) mais baixos de energia (n=1) depois de totalmente preenchido passamos a distribuir o resto dos átomos por níveis de energia cada vez maiores (n=2) seguido por (n=3) e por aí em diante.

À medida que o nível de energia aumenta o nº máximo de electrões aumenta também havendo uma regra de proporcionalidade directa.

O número máximo de electrões possível por nível de energia é dado pela expressão 2nxn (por tanto é 2 vezes o nível de energia ao quadrado. Exemplo: Quantos electrões posso colocar no nível de energia 3? 2(3x3)= 2x9 = 18)

n=1 2x(1x1) = 2x1 = 2 electrões

n=2 2x(2x2) = 2x4 = 8 electrões

n=3 2x(3x3) = 2x9 = 18 electrões

n=4 2x(4x4) = 2x16 = 32 electrões

............................

Porém, para fazermos a distribuição dos electrões pelos níveis de energia existem regras:

- No primeiro nível têm de existir obrigatoriamente 2 electrões;

- Do segundo para a frente têm sempre de existir 8 electrões para podermos passar ao nível de energia seguinte;

- Não se pode preencher um nível de energia com mais de 8 electrões e menos do máximo possível.

- O último nível de energia tem de ter no máximo 2 electrões (se o átomo em causa tiver 1 ou 2 electrões - ou seja só ocupe o primeiro nível de energia) ou 8 electrões.

EXEMPLOS:

Formação dos Iões

Os iões são partículas formadas a partir de átomos que ganham ou perdem electrões ficando assim com cargas positivas (catiões) ou negativas (aniões).

Mas como sabemos o que é que perde ou o que é que ganha electrões? Usamos a distribuição electrónica dos electrões pelos níveis de energia.

Olhamos para os átomos de valência, que são o último nível de energia na distribuição. Sabemos que o máximo é dois se os electrões estiverem a ser distribuídos pelo primeiro nível de energia apenas ou oito se estivermos a distribuir os electrões por dois ou mais níveis de energia.

Se o nº de átomos de valência estiver perto do nº máximo de electrões de valência este átomo vai receber electrões, tornando-se um anião.

Se o nº de átomos de valência estiver longe do nº máximo de electrões de valência este átomo vai perder electrões, tornando-se um catião.

Um átomo apenas pode perder ou ganhar 3 electrões!!!

Sabendo que o átomo cloreto tem número atómico de 17, que ião é provável este formar?

17Cl : 2 - 8 - 7   ---> O átomo tem 7 electrões de valência, como o número máximo é 8 e quando tem 8 este fica estável, sabendo que pode ganhar até 3 electrões concluímos que o átomo vai ganhar 1 electrão ficando assim um anião.

17Cl : 2 - 8 - 7   ------- + 1e- ------------------> 17Cl - : 2 - 8 - 8

Mas atenção pois o número atómico (17) não se altera!

Apesar do átomo receber um electrão o número de protões mantém-se o inicial.

Sabendo que o átomo sódio tem número atómico de 11, que ião é provável este formar?

11Na : 2 - 8 - 1   ---> O átomo tem 1 electrão de valência, como o número máximo é 8 e quando tem 8 este fica estável, sabendo que pode perder até 3 electrões concluímos que o átomo vai perder 1 electrão ficando assim um catião.

11Na : 2 - 8 - 1   ------- - 1e- ------------------> 11Na +: 2 - 8

Estrutura Atómica

Estrutura Atómica

O átomo é uma partícula neutra e é a base da constituição de tudo existente na natureza. O átomo é formado por:

Núcleo Atómico - protões (carga eléctrica positiva)

                        neutrões (carga eléctrica neutra)

Nuvem Electrónica - electrões (carga negativa)

Sabendo que o átomo é uma partícula neutra (ou seja, sem carga eléctrica) ficamos a saber que o número de protões (carga positiva) e de electrões (carga negativa) é o mesmo.

Como já foi ensinado no oitavo ano, a representação dos elementos químicos é feita com letras, a primeira maiúscula e as seguintes (se as tiver) minúsculas. A esse conhecimento vamos adicionar mais dois valores.

Z - nº atómico (o nº atómico é o nº de protões)

A - nº de massa (calcula-se fazendo Z + N)

N - nº de neutrões

Chama-se à representação do elemento químico nuclido.

Isótopos - São átomos do mesmo elemento químico, ou seja, tem o mesmo nº atómico (= nº de protões) mas diferente nº de massa (A=Z+N), logo sabemos que o único número que difere é o número de neutrões.

Todos estes três átomos são isótopos do elemento químico Li (lítio) pois têm o mesmo nº atómico (3 protões e 3 neutrões) variando apenas no nº de massa (o primeiro tem 6-3=3 neutrões, o segundo tem 7-3=4 neutrões e o terceiro tem 8-3=5 neutrões).