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PROPRIEDADES PERIÓDICAS
As variações
das propriedades periódicas podem ser explicadas com base na configuração eletrônicas
dos elementos e no princípio da lei de Coulomb.
A seguir iremos estudar essas variações.
1.
Raio atômico
e iônico
A metade da distância entre os núcleos de dois átomos
vizinhos sem estarem quimicamente ligados e na forma mais densamente compactada
ou seja, em um cristal metálico.
A medida que se desce num grupo ou família, o
tamanho dos átomos aumenta e, a medida que percorremos da esquerda para direita
num período, observa-se uma diminuição gradual no tamanho dos átomos.
Por quê?
Em função
da carga nuclear, e a atração eletro-núcleo, um átomo com raio pequeno tem
poucos elétrons e está mais fortemente atraído pelo núcleo que átomos com
elevados números atômicos, onde há uma blindagem dos elétrons internos em relação
aos mais externos. Ou seja, quanto maior o átomo mais distante estará os elétrons
externos e não sofrem grande atração pelo núcleo, tendo assim, uma maior nuvem eletrônica em relação a átomos pequenos em que a nuvem eletrônica esta confinada mais próxima ao núcleo.
2.
ENERGIA
DE IONIZAÇÃO
Energia mínima necessária para retirar um eletron
de um átomo gasoso, no seu estado fundamental.
Representado como:
Como
mais de um átomo pode ser retirado de um átomo, a energia gasta para se retirar
o segundo elétrons é chamada de segunda energia de ionização, e assim por
diante.
A variação
ao longo de um período, a primeira energia de ionização ocorre da esquerda para
direita, e a variação nos grupos ocorre de forma similar ao tamanho do raio atômico.
Portanto quando percorremos uma família ou grupo de cima para baixo, o aumento
que ocorre no tamanho é acompanhado por uma diminuição na energia de ionização.
Por
quê?
Em função
da carga nuclear, e a atração eletro-núcleo, um átomo com raio pequeno tem
poucos elétrons e está mais fortemente atraído pelo núcleo que átomos com
elevados números atômicos, onde há uma blindagem dos elétrons internos em relação
aos mais externos.
Portanto, a medida que o raio atômico aumenta,
torna-se mais “fácil” de retirar um elétron, ou seja, gasta-se menos energia
pois ele está fracamente atraído pelo núcleo.
E vice versa, quando se percorre de baixo para cima num grupo ou família, os
raios atômicos diminuem e os elétrons ficam gradativamente mais atraído pelo núcleo,
ficando cada vez mais difícil a retirada de um elétron e, consequentemente se
gasta mais energia para se retirar um elétron.
3.
AFINIDADE
ELETRÔNICA
Afinidade eletrônica (AE) de um átomo é a energia
liberada quando um eletron é adicionado a um átomo neutro, gasoso, em seu
estado fundamental.
Assim
como a energia de ionização a afinidade eletrônica se aplica a átomos isolados,
porém representa um processo contrário ao da energia de ionização. Neste caso,
ocorre a adição de um elétron e liberação de energia. Não se exige trabalho
para remove-lo.
Por quê?
Quanto menor o raio atômico maior a afinidade eletrônica.
4.
ELETRONEGATIVIDADE
E ELETROPOSITIVIDADE
Indica
a tendência de um átomo em atrair elétrons (eletronegatividade) ou em perder elétrons
(eletropositividade). Portanto, quando um átomo apresenta dificuldade em perder
elétrons, ele apresenta alta eletronegatividade. Do mesmo modo, quando um átomo
apresenta facilidade em ganhar elétrons ele apresentará alta
eletronegatividade. Esses fatos decorrem das propriedades anteriores, afinidade
eletrônica e da energia de ionização.
Sendo assim, fica mais fácil de entender outras propriedades
químicas como densidade, volume atômico, pontos de fusão e ebulição e
reatividade química.
d = m/v ; v =
massa molar/ densidade.
CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS DA TABELA PERIÓDICA
Famílias
As dezoito colunas verticais são chamadas de
grupos ou famílias. Um grupo é composto por elementos que apresentam
propriedades químicas semelhantes.
Os elementos podem ser:
- Elementos representativos (A)
- Elementos de transição (B)
- Elementos de transição interna (lantanídeos e
actinídios)
- Gases nobres (0-zero)
Períodos
São as 7 linhas horizontais
da tabela periódica e está relacionado com as camadas eletrônicas (K, L, M, N,
O, P, Q). Os elementos de um mesmo período não possuem propriedades químicas
semelhantes.
Representativos
Os
grupos A (os elementos representativos) estão divididos como:
Grupo
|
Nome do
grupo/ família
|
1 ou IA
|
Metais alcalinos
|
2 ou 2A
|
Metais alcalinos-terrosos
|
13 ou 3A
|
Família do boro
|
13 ou IVA
|
Família do carbono
|
15 ou VA
|
Família do nitrogênio
|
16 ou VIA
|
Família dos calcogênios
|
17 ou VIIA
|
Família dos halogênios
|
Elementos de transição
As famílias
B são IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB e VIIIB, não apresentam designação especial
e compreendem os elementos e são conhecidos como elementos de transição, que são
divididos ainda como elementos de transição interna e transição externa,
correspondem aos lantanídeos e actinídeos.
Gases nobres
São
denominados nobres ou inertes porque, em condições normais ou ambiente, não
reagem com outros elementos formando novos compostos. Os gases nobres são muito
estáveis devido a sua ultima camada está preenchida completamente.
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Portanto, os elementos químicos podem ser
classificados em:
Metais > situados à esquerda dos semi-metais, são bons condutores de eletricidade e calor, são dúcteis. Maleáveis e duros. São cerca de ¾ dos elementos ta tabela periódica;
Semi-metais > possuem propriedades intermediárias entre os metais e os não-metais. São eles: B, Si, Ge, As, Sb, Te e Po;
Representativos > são todos os elementos dos blocos s e p, ou seja, aqueles cujo os átomos têm elétrons de valência em orbital do tipo “s” ou “p”;
Transição > São todos os elementos do bloco d 3d, 4d, 5d e 6d, ou seja, o elementos átomos com elétrons de valência em orbital do tipo “d”;
Transição interna > São os elementos dos blocos f (4f e 5f). Nos átomos desse bloco os elétrons de valência são colocados em orbitais do tipo “f”.
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