Química V: estrutura atômica
Modelo atômico de Bohr
Postulados
Os elétrons, nos atomos, se movimentam ao redor do núcleo em trajetórias circulares, chamadas de camadas ou níveis (a mais próxima do núcleo é K, a segundo é L, a terceira M etc)
Cada um desses níveis tem um valor determinado de energia
Não é permitido a um elétron permanecer entre dois desses níveis
Um elétron pode passar de um nível para outro de maior energia, desde que absorva energia externa (ultravioleta, luz etc). Quando isso acontece dizemos que o elétron foi excitado e que ocorreu uma transição eletrônica
O retorno do elétron a sua posição original é acompanhada pela liberação de energia na forma de ondas eletromagnéticas (ex: luz visível, cor)
A energia dos elétrons é quantizada, isto é, tem apenas alguns determinados valores
Modelo de subníveis de energia
Os níveis de energia são formados por subdivisões, chamadas subníveis (designados pelas letras minúsculas s, p, d, f, g, h)
A camada K é formada pelo subnível s, a camada L é formada pelos subníveis s e p; a camada M pelos subníveis s, p e d, e assim por diante
cada subnível comporta um número máximo de elétrons
Distribuição eletrônica
Os elétrons tendem a se distribuir em subníveis de menor energia (estado fundamental)
Diagrama de Pauling
as diagonais mostram a ordem em que se dá o preenchimento dos subníveis
as flechas indicam o sentido em que aumenta a energia
Tabela periódica
Estrutura
Os elementos são dispostos em ordem crescente de número atômico (sequências horizontais, denominadas de período)
há 18 colunas, sequências verticais de elementos, denominadas grupos ou familias (elementos com propriedades semelhantes)
grupo 1: metais alcalinos; grupo 2: metais alcalino-terrosos; grupo 16: calcogênios; grupo 17: halogênios; grupo 18: gases nobres
Metais, não-metais e semimetais
metais formam substancias simples que conduzem bem a corrente elétrica e o calor e são sólidas nas condições ambientais, exceto mercúrio, que é líquido
não metais formam substancias simples que não conduzem bem o calor nem corrente elétrica (exceto carbono na forma de grafite), não são facilmente transformadas em lâminas ou fios, formam substâncias nos 3 estados
semimetais são elementos que apresentam propriedades intermediárias entre os dois, formam substancias simples sólidas em condições ambientais
Configuração eletrônica e tabela periódica
os elementos do grupo 1 terminam em s1, os do grupo 2 em s2, os do grupo 13 em p1, os do grupo 14 em p2, e assim sucessivamente
elementos do primeiro período apresentam átomos com uma camada eletrônica, os do segundo período com duas camadas e assim sucessivamente
O número de camadas eletrônicas é igual ao número do período
os elementos de um mesmo grupo (família) apresentam em comum o número de elétrons da última camada (camada de valência, envolvida na ligação com outro átomo), a diferença entre a suas eletrosferas está no número de camadas
Propriedades periódicas dos elementos
Quando os elementos químicos são organizados em ordem crescente de número atômico, ocorre uma periodicidade em algumas de suas propriedades, ou seja, repetem alguns elementos com propriedades semelhantes
Afinidade eletrônica ou eletroafinidade
Densidade
Energia (ou potencial) de ionização
Ponto de fusão e ponto de ebulição
Raio atômico
Eletronegatividade
Distancia média entre o elétron mais externo e o núcleo
num grupo, o raio atômico aumenta de cima para baixo pois há aumento do número de camadas
num período, o raio atômico aumenta da direita para a esquerda pois, para um mesmo número de camadas ocupadas, os elementos situados à esquerda possuem uma carga nuclear maior
é a energia mínima necessária para se arrancar um elétron de um átomo que se encontra no estado fundamental, gasoso e isolado
num período ou num grupo, a energia de ionização será tanto maior quanto menor for o raio atômico
a segunda energia de ionização é maior que a primeira, a terceira maior que a segunda e assim em diante
é a quantidade de energia liberada quando um átomo gasoso, isolado e no seu estado fundamental, recebe 1 elétron
quanto menor for o raio, maior será a afinidade
num grupo, a densidade de um elemento aumenta com o número atômico. num período, a densidade cresce da extremidade para o centro
num período, crescem das extremidades para o centro, e num grupo, crescem de cima para baixo