Propriedades periódicas - ensino básico

Aceite para publicação em abril de 2022.

TABELA PERIÓDICA Número atómico, símbolo químico e nome 1

18

1

1H Hidrogénio

2

Lítio

3

Sódio

4

Potássio

Cálcio

Escândio

5

Rubídio Estrôncio

37Rb

38Sr

39Y

55Cs

56Ba

3Li

2

13

4Be

5B

Berílio

11Na

Boro

12Mg

3

Magnésio 20Ca

19K

6

Césio

7

Frâncio

87Fr

Bário

88Ra

Rádio

4 22Ti

21Sc

Titânio 40Zr

5

6

7

23V

24Cr

25Mn

41Nb

42Mo Molibdénio

73Ta

74W Tungsténio

Zircónio

Lant.

Háfnio

Tântalo

104Rf Rutherfórdio

Dúbnio

Act.

Lantanídeos Actinídeos

57La

26Fe

Vanádio Crómio Manganês

Ítrio

72Hf

8

Nióbio

105Db

58Ce

Lantânio

Cério

89Ac

90Th

Actínio Tório

59Pr 91Pa Protactínio

44Ru

43Tc

75Re

107Bh

Bóhrio

60Nd

27Co

28Ni

45Rh

Ródio

76Os

Rénio

10

Cobalto Níquel

Tecnécio Ruténio

106Sg Seabórgio

Praseodímio

Ferro

9

77Ir

79Au

108Hs

109Mt

110Ds Darmstácio

63Eu

64Gd

Neodímio Promécio Samário Európio Gadolínio 92U

93Np

94Pu

30Zn

78Pt

Platina

62Sm

29Cu

Cobre 47Ag

Irídio

61Pm

12

46Pd

Paládio

Ósmio

Hássio Meitnério

11

95Am 96Cm

Prata

Zinco

48Cd

Cádmio 80Hg

Ouro

Mercúrio

111Rg Roentgénio

112Cn Copernício

65Tb

Térbio 97Bk

Urânio Neptúnio Plutónio Amerício Cúrio Berkélio

66Dy Disprósio 98Cf Califórnio

13Al

Alumínio 31Ga

Gálio 49In

Índio 81Tl

Tálio 113Nh

14

15

16

6C

7N

8O

15P

16S

33As

34Se

50Sn

51Sb

52Te

82Pb

83Bi

84Po

114Fl

115Mc

116Lv Livermório

14Si

32Ge

Fósforo Enxofre

Germânio

67Ho

Estanho Antimónio Telúrio Chumbo Bismuto Polónio

99Es

Einsténio

68Er

Érbio

100Fm

Férmio

10Ne

Flúor

Néon

17Cl

18Ar

Cloro

Árgon

35Br

36Kr

Arsénio Selénio Bromo

Nipónio Fleróvio Moscóvio

Hólmio

Hélio

9F

Carbono Nitrogénio Oxigénio

Silício

2He

17

69Tm

70Yb

Crípton

53I

54Xe

Iodo

Xénon

85At

86Rn

Ástato

Rádon

117Ts

118Og Oganésson

Tenesso

Túlio

Itérbio

Lutécio

71Lu

6

101Md

102No

103Lr Lawrêncio

7

Mendelévio

Nobélio

Ana Paula da Silva Correia e José Rodrigues Ribeiro, Escola Secundária c/ 3º ciclo de Henrique Medina, Esposende Abril 2022

Aceite para publicação em abril de 2022.

TABELA PERIÓDICA Estrutura (nº atómico, Z) 1

18 Bloco Bloco Bloco Bloco s p d f

1

1H

2

2

3Li

4Be

3

11Na

12Mg

3

4

5

6

7

8

9

10

11

4

19K

20Ca

21Sc

22Ti

23V

24Cr

25Mn

26Fe

27Co

28Ni

5

37Rb

38Sr

39Y

40Zr

41Nb

42Mo

43Tc

44Ru

45Rh

6

55Cs

56Ba

Lant.

72Hf

73Ta

74W

75Re

76Os

7

87Fr

88Ra

Act.

104Rf

105Db

106Sg

107Bh

108Hs

13

14

15

16

17

2He

5B

6C

7N

8O

9F

10Ne

12

13Al

14Si

15P

16S

17Cl

18Ar

29Cu

30Zn

31Ga

32Ge

33As

34Se

35Br

36Kr

46Pd

47Ag

48Cd

49In

50Sn

51Sb

52Te

53I

54Xe

77Ir

78Pt

79Au

80Hg

81Tl

82Pb

83Bi

84Po

85At

86Rn

109Mt

110Ds

111Rg

112Cn

113Nh

114Fl

115Mc

116Lv

117Ts

118Og

69Tm

70Yb

71Lu

6

101Md 102No

103Lr

7

Lantanídeos

57La

58Ce

59Pr

60Nd

61Pm

62Sm

63Eu

64Gd

65Tb

66Dy

67Ho

68Er

Actinídeos

89Ac

90Th

91Pa

92U

93Np

94Pu

95Am

96Cm

97Bk

98Cf

99Es

100Fm

Ana Paula da Silva Correia e José Rodrigues Ribeiro, Escola Secundária c/ 3º ciclo de Henrique Medina, Esposende

Abril 2022

• Grupos: São as filas verticais (colunas), numeradas de 1 a 18.

-

Grupo 1 (metais alcalinos) Grupo 2 (metais alcalinoterrosos) Grupo 17 (halogéneos) Grupo 18 (gases nobres)

• Períodos: São as filas horizontais (linhas), numeradas de 1 a 7.

• Blocos: São grandes divisões da Tabela Periódica, definidas de acordo com o tipo de subníveis ocupados pelos eletrões mais externos.

-

Bloco s (grupos 1 e 2, mais o hélio) Bloco p (grupos 13 a 18, com a exclusão do hélio) Bloco d (grupos 3 a 12) Bloco f (lantanídeos e actinídeos)

Os elementos dos blocos s e p são também designados elementos representativos, enquanto os dos blocos d e f são chamados elementos de transição.

Ana Paula Silva Correia e José Rodrigues Ribeiro Abril 2022

Aceite para publicação em abril de 2022.

TABELA PERIÓDICA Estado físico à temperatura ambiente Legenda: S – sólido; S* - sólido, mas com ponto de fusão baixo (<150ºC); L – líquido; G - gasoso 1

18

1

G

2

13

14

15

16

17

G

2

S

S

S

S

G

G

G

G

3

S*

S

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

S

S

S*

S*

G

G

4

S*

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S*

S

S

S

L

G

5

S*

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S*

G

6

S*

S

Lant.

S

S

S

S

S

S

S

S

L

S

S

S

S

S

G

7

S*

S

Act.

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

Lantanídeos

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

6

Actinídeos

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

7

O estado físico à temperatura ambiente das substâncias simples constituídas por átomos de cada um dos elementos é essencialmente determinado pela circunstância dessas substâncias terem estrutura molecular ou terem estrutura gigante, pois as substâncias com estrutura gigante têm normalmente pontos de fusão e pontos de ebulição elevados, sendo por isso sólidas à temperatura ambiente; ao passo que as substâncias com estrutura molecular têm pontos de fusão e pontos de ebulição baixos, sendo frequentemente líquidos ou gases à temperatura ambiente.

Ao longo da Tabela Periódica, predominam os elementos cujas substâncias simples têm estrutura gigante e que, por essa razão, apresenta-se no estado sólido à temperatura ambiente (embora algumas, como é o caso dos metais alcalinos, do gálio e do mercúrio, tenham pontos de fusão baixos). Os elementos que se apresentam como líquidos e gases, assim como alguns dos sólidos com baixos pontos de fusão, possuem estrutura molecular e concentram-se no canto superior direito da Tabela Periódica.

Ana Paula da Silva Correia e José Rodrigues Ribeiro Escola Secundária c/ 3º ciclo de Henrique Medina, Esposende Abril 2022

Aceite para publicação em abril de 2022.

TABELA PERIÓDICA Formação de iões Em bold, carga elétrica do ião mais estável

1

18

1

+1 -1

2

13

14

15

16

17

---

2

+1

+2

+3

-4 +4 +2

-3 +3+5

-2 -1 +2

-1

---

3

+1

+2

4

+1

+2

5

+1

+2

6

+1

+2

7

+1

+2

3

4

5

6

+4 +4 +5 +3+2 +3 +2 +5 +4 +3 +3+4 +3 +5 +4 Lant. +3+4 +3

+3

7

+3 +2 +2 +4 +6 +4 +7+3+6 +6 +4 +7 +4 +5 +3 +6+5

8

9

+3 +2 +6+4

10

11

+2 +2 +2 +3+4 +4+3 +1+3

+3 +4+6

+3 +2

+8+7+5+2

+4+5+6

+2 +4

+6 +5 +7 +4 +4 +3+6 +4 +3 +2 +4 +4 +3 +6+5+3 +8+5+2 +2+5+6 +5 +6

+1 +2 +3 +1

12

+3

+2

+3 +1 +3 +1 +1 +3

+2 +2 +1

+4 +2 +4 +2 +4 +2 +2 +4

+4+2+1

-3 +1 -2 +6 -1 +1+3 +3 +5 +4 +2 +5 +7

+3 +4 -1 +1 -3 +5 -2 +6 +5 +3 +4 -1 +1 +5 -3 -2 +6 +5 +7

+3 +5

+4 +2

--+4* +6 +8* +4+2+1

-1 +1+3 +5 +7

Act.

*Os iões formados por estes elementos são pouco comuns, pois eles existem normalmente sob a forma de átomos neutros isolados.

Lantanídeos

+3

+3 +4

Actinídeos

+3

+4

+3 +4

+3

+5 +6 +4 +4+3 +5 +3

+3

+3 +2

+3 +2

+3

+5 +6 +4 +3

+3 +4 +5 +6

+3 +5 +6 +4

+3 +4

+3 +4 +3 +4

+3

+3

+3

+2 +3

+2 +3

+3

+3

+3

+3

+3

+3

6 7

A formação de iões (ou, mais propriamente, a carga elétrica dos iões que os elementos formam em compostos ou soluções aquosas) é uma propriedade periódica que se relaciona fortemente com a configuração eletrónica. De um modo geral, na formação de iões, verificam-se as seguintes regras: • Os átomos tendem a ganhar ou a perder eletrões de modo a adquirirem uma configuração eletrónica mais estável, isto é, subníveis s, d e p totalmente preenchidos (s2, d10 e p6).

• Os elementos eletronegativos (não-metais) tendem a formar iões negativos, ao passo que os elementos eletropositivos (metais) formam quase exclusivamente iões positivos.

Analisando a Tabela Periódica, constata-se que - especialmente nos elementos representativos - no mesmo grupo existe uma certa semelhança nas cargas dos iões mais estáveis, o que é fácil de compreender se se tiver em atenção que as configurações eletrónicas são semelhantes em cada grupo da TP. Por outro lado, a capacidade de formar iões negativos está reservada para os elementos situados no campo superior direito da TP. Finalmente, é também notável a grande variedade de cargas elétricas dos iões formados pelos metais de transição (especialmente os elementos pertencentes aos grupos 5 a 10).

Ana Paula da Silva Correia e José Rodrigues Ribeiro Escola Secundária c/ 3º ciclo de Henrique Medina, Esposende

Abril 2022 BIBLIOGRAFIA:

http://www.webelements.com

Aceite para publicação em abril de 2022.

TABELA PERIÓDICA Reatividade com o oxigénio (atmosférico) 0 – não reage; 1 – reage só a temperaturas elevadas; 2 – reage só a quente; 3 – reage a frio, lentamente; 4 – reage a frio, moderadamente; 5 – reage a frio, rapidamente; 6 – arde espontaneamente em contacto com o ar.

Escala de reatividade:

1

18

1

2

2

13

14

15

16

17

0

2

4

1

0

1

2

---

0

0

3

5

3*

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

3*

1

3

2

0

0

4

5

4

4

3*

3

2

3

2

2

2*

3*

3*

3*

2

3*

2

0

0

5

6

5

4

2*

3

3

2

2

2*

2*

1*

3*

2

2

2

2

0

0

6

6

5

Lant.

2*

3

2

1

2

1

0

0

1

3

3*

2

2

0

0

7

6

5

Act.

Lantanídeos

4

3

3

3

Actinídeos

4

3*

2

3

3

3

4 3

3

3

3

2

*Forma-se camada superficial protetora que impede o prosseguimento da corrosão.

3

3

3

3

3

6 7

A reatividade de um elemento com o oxigénio tem uma relação muito direta com a carga elétrica dos iões que ele pode formar, pois dessa reação resulta a formação de compostos, os óxidos, em que os átomos desse elemento se encontram quase sempre sob a forma de iões positivos.

Sendo assim, quanto mais facilmente um elemento formar iões positivos, mais vigorosamente reagirá com o oxigénio. É o que sucede principalmente com os metais alcalinos e, em menor grau, com os metais alcalinoterrosos.

Pelo contrário, elementos que nunca ou dificilmente formam iões positivos, não reagem ou reagem muito fracamente com o oxigénio, como é o caso dos gases nobres, dos halogéneos e dos metais nobres (ouro, platina, etc.).

Ana Paula da Silva Correia e José Rodrigues Ribeiro Escola Secundária c/ 3º ciclo de Henrique Medina, Esposende

Abril 2022

BIBLIOGRAFIA: J. W. Mellor, Química Inorgânica Moderna, Editora Globo, Porto Alegre, 1967.

J. R. Partington, General and Inorganic Chemistry, MacMillan, London, 3rd Ed., 1958.

A. Earnshaw and T. J. Harrington, The chemistry of the transition metals, Oxford Chemical Series, 1973. http://www.webelements.com

Aceite para publicação em abril de 2022.

TABELA PERIÓDICA Reatividade com a água 0 – não reage; 1 – reage com vapor de água aquecido; 2 – reage com água quente; 3 – reage a frio, lentamente; 4 – reage a frio, moderadamente; 5 – reage a frio, fortemente; 6 – reage a frio, violentamente.

Escala de reatividade:

1

18

1

0

2

13

14

15

16

17

0

2

4

0

0

0

0

0

6

0

3

5

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

3

1

0

0

3

0

4

6

3

2

1

0

2

3

1

1

1

1

1

2

1

0

0

3

0

5

6

4

2

2

0

2

0

0

0

0

1

1

1

1

0

3

0

6

6

4

Lant.

2

0

2

0

0

0

0

0

1

2

1

3

0

7

6

4

Act.

Lantanídeos Actinídeos

3

3 2

3

0

3 3

3

3

4

3

3

3

3

3

3

3

3

6 7

A reatividade com a água é uma propriedade periódica que tem a ver com a maior ou menor capacidade do elemento em formar iões, a saber: • Os elementos que formam facilmente iões positivos reagem vivamente com a água, originando soluções alcalinas e libertando hidrogénio gasoso (H2). É o caso dos metais alcalinos e, até certo ponto, dos metais alcalinoterrosos.

• No outro extremo da Tabela Periódica, há elementos que formam facilmente iões negativos e que, por isso, também reagem vivamente com a água, neste caso originando soluções ácidas e libertando oxigénio gasoso (O2). É o caso do flúor e, em menor grau, dos outros halogéneos.

• Os restantes elementos não formam tão facilmente iões, quer positivos quer negativos, e assim têm uma fraca reatividade com a água, havendo mesmo alguns – gases nobres, metais nobres, nitrogénio, etc. – cuja reatividade com a água é nula.

Ana Paula da Silva Correia e José Rodrigues Ribeiro Escola Secundária c/ 3º ciclo de Henrique Medina, Esposende

Abril 2022 BIBLIOGRAFIA: J. W. Mellor, Química Inorgânica Moderna, Editora Globo, Porto Alegre, 1967.

J. R. Partington, General and Inorganic Chemistry, MacMillan, London, 3rd Ed., 1958.

A. Earnshaw and T. J. Harrington, The chemistry of the transition metals, Oxford Chemical Series, 1973. http://www.webelements.com

Aceite para publicação em abril de 2022.

TABELA PERIÓDICA Modo de ocorrência na Natureza NAT – nativo (nunca combinado com outros elementos); PNAT – predominantemente no estado nativo; FNAT – frequentemente no estado nativo; RNAT – raramente no estado nativo; MRNAT – muito raramente no estado nativo; COMB – sempre combinado com outros elementos; ARTIF – artificial (não existe na Natureza, sendo sintetizado pelo Homem).

1

18

1

RNAT

2

COMB COMB

3

COMB COMB

4

COMB COMB COMB COMB COMB COMB COMB RNAT

5

COMB COMB COMB COMB COMB COMB ARTIF

6

COMB COMB

Lant.

COMB COMB COMB COMB

7

COMB COMB

Act.

2

3

4

5

6

7

8

11

12

13

14

15

16

17

NAT

COMB

FNAT

FNAT

FNAT

COMB

NAT

COMB

COMB

FNAT

FNAT

COMB

NAT

COMB

RNAT MRNAT

COMB

NAT

RNAT

MRNAT

NAT

9

10

RNAT

RNAT

FNAT MRNAT COMB

NAT

NAT

FNAT

FNAT

COMB

COMB MRNAT RNAT

NAT

NAT

PNAT

PNAT

RNAT

COMB

RNAT

FNAT

a)

a)

NAT

ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF

ARTIF

ARTIF

ARTIF

ARTIF

ARTIF

ARTIF

ARTIF

a) Presença na Natureza em quantidades tão diminutas que o modo de ocorrência dificilmente poderá ser definido.

Lantanídeos

COMB COMB COMB COMB ARTIF COMB COMB COMB COMB COMB COMB COMB COMB COMB COMB

6

Actinídeos

COMB COMB COMB COMB COMB COMB ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF ARTIF

7

O modo de ocorrência de um elemento na Natureza é uma propriedade que tem a ver com o facto de este poder surgir naturalmente no estado livre (ou nativo), ou seja, sob a forma de substâncias simples, o que é o mesmo que dizer não combinado com outros elementos; ou, pelo contrário, surgir no estado combinado, isto é, formando compostos com outros elementos.

Uma vez que a água é o maior agente de transformação química existente à superfície da Terra, normalmente apenas podem existir no estado nativo aqueles elementos cuja reatividade com a água é nula ou muito baixa. A reatividade com o oxigénio também tem alguma importância, mas em menor escala.

Compreende-se por isso a grande semelhança existente entre os padrões desta Tabela Periódica e os daquela onde é apresentada a reatividade com a água: os elementos que existem na Natureza exclusiva ou predominantemente no estado nativo são também os gases nobres e, em menor grau, os metais nobres.

Ana Paula da Silva Correia e José Rodrigues Ribeiro Escola Secundária c/ 3º ciclo de Henrique Medina, Esposende

Abril 2022

BIBLIOGRAFIA: J. W. Mellor, Química Inorgânica Moderna, Editora Globo, Porto Alegre, 1967.

J. R. Partington, General and Inorganic Chemistry, MacMillan, London, 3rd Ed., 1958. http://www.webelements.com

Aceite para publicação em abril de 2022.

TABELA PERIÓDICA Classificação do elemento - metal (M), semimetal (SM) ou não-metal (NM) 1

18

1

NM

2

13

14

15

16

17

NM

2

M

M

SM

NM

NM

NM

NM

NM

3

M

M

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

M

SM

NM

NM

NM

NM

4

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

SM

SM

NM

NM

NM

5

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

SM

SM

NM

NM

6

M

M

Lant.

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

SM

NM

7

M

M

Act.

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

NM

Lantanídeos

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

6

Actinídeos

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

7

Características típicas de cada uma das categorias de elementos químicos: 1) • • • • •

METAIS Sólidos à temperatura ambiente.

Formam apenas iões positivos.

Reagem com a água e com o oxigénio.

Ocorrem normalmente na Natureza combinados com outros elementos (exceto os metais nobres).

Bons condutores de calor e de eletricidade.

2) • • • • •

NÃO-METAIS Muitos são líquidos ou gases à temperatura ambiente.

Quase todos podem formar iões negativos.

A maioria reage pouco (ou mesmo não reage) com a água e com o oxigénio.

Quase todos podem ser encontrados na Natureza no estado nativo.

Maus condutores de calor e de eletricidade.

3) SEMIMETAIS • Têm características de transição entre os metais e os não-metais.

Os não-metais (com exceção do hidrogénio) situam-se no bloco p e no canto superior direito da Tabela Periódica, enquanto os metais ocupam o resto da tabela, sendo separados pela estreita faixa dos semimetais.

Ana Paula da Silva Correia e José Rodrigues Ribeiro, Escola Secundária c/ 3º ciclo de Henrique Medina, Esposende

Abril 2022