Olá pessoal!

Espero que estejam todos bem!

Neste roteiro, vamos trabalhar um pouquinho mais sobre as propriedades  dos elementos químicos da Tabela Periódica e também começarmos a ver como os elementos químicos podem se associar entre si, através das Ligações Químicas.

Isso vai servir de base para discutirmos o próximo roteiro onde iremos abordar uma tragédia recente que ocorreu na capital do Líbano, Beirute, onde na semana anterior houve uma grande explosão, causada pelo mal armazenamento de produtos químicos.

Vamos lá... Bora aprender química!

Post baseado no site: https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/quimica/tabela-periodica

Acesso: 11/08/2020

Aprofundando os conhecimentos sobre a Tabela Periódica

A tabela periódica é uma ferramenta que agrupa todos os elementos químicos, organizados sistematicamente de acordo com suas propriedades químicas e físicas. A versão mais recente da tabela, é composta por 118 elementos químicos. 

Atualmente, a tabela periódica é organizada em 7 linhas horizontais (períodos) e 18 linhas verticais (grupos ou famílias), mas nem sempre foi assim. Até chegarmos a esse modelo, ela sofreu diversas transformações e contribuições de vários cientistas.  

Identificação e classificação dos elementos químicos

Cada elemento químico da tabela periódica é identificado por um número atômico, que corresponde ao número de prótons (carga positiva) do átono do elemento. Quando o átomo estiver em seu estado fundamental, o número de elétrons (carga negativa) sempre será igual ao número de prótons.O hidrogênio (h) é o primeiro elemento da tabela periódica porque possui apenas 1 próton. Logo a direita do hidrogênio vem o hélio (He), com número atômico 2, depois vem o lítio (Li), com número atômico 3 e assim sucessivamente.O hidrogênio também serve como referência para determinar o peso atômico de um elemento, que é o número de vezes que um átomo de um elemento é mais pesado que um átomo de hidrogênio (peso 1).

Identificação do elemento químico hidrogênio. (Foto: Guia Enem)

A tabela periódica possui várias classificações, uma delas é quanto a natureza física dos elementos químicos.  A tabela abaixo foi colorida destacando a natureza física dos elementos 

Metais: representam a maior parte dos elementos químicos da tabela periódica e possuem características como boa condução de energia e calor; brilho metálico; solidez em condições ambientais, exceto o Mercúrio(Hg) e; maleabilidade. Pertencem a categorias dos metais: prata (Ag), ouro (Au), ferro (Fe), cobre (Cu), sódio (Na) e zinco (Zn);

Não metais ou ametais: Os ametais possuem características opostas ao metais como estado físico variável (podem ser sólidos, gasosos ou líquidos); má condutividade de energia e calor e; inflexibilidade. São exemplos de ametais: carbono (C), fósforo (P), oxigênio (O), bromo (Br), enxofre (S), flúor (F), iodo (I), nitrogênio (N) e astato (At); Este grupo ainda possui um subgrupo especial classificado como "não metais halógenos", que se diferenciam por serem bastante reativos com outros elementos químicos. 

Semimentais ou metaloides: esses elementos possuem características mistas dos metais e ametais como condutibilidade elétrica mediana, brilho metálico moderado, alta temperatura de fusão e possibilidade de fragmentação. São semimetais: Arsênio (As), boro (B), germânio (Ge), antimônio (Sb) e telúrio (Te); 

Gases Nobres: chamados de sangue azul, os gases nobres, possuem apenas uma condição física, gás, e são e encontrados de forma isolada na natureza. São exemplos: criptônio (Kr), hélio (He), neônio (Ne), argônio (Uuo) e xenônio (Xe);

Hidrogênio: Diferente dos demais elemento da tabela periódica, o hidrogênio não se enquadra em nenhuma das categorias e são altamente inflamáveis e insolúveis em água.
Ao organizar a tabela periódica em ordem crescente de número atômico, Moseley estruturou os elementos químicos formando colunas horizontais (períodos) e verticais (famílias ou grupos).  

Estrutura da tabela periódica

Período - as 7 linhas horizontais da tabela periódica indicam a quantidade de camadas eletrônicas que os átomos de um elemento possui. Podem existir infinitas camadas eletrônicas, mas na prática foi identificado que os elétrons ocupam 7 camadas, nomeadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q. 

1º período: 2 elementos;

2º período: 8 elementos;

3º período: 8 elementos;

4º período: 18 elementos;

5º período: 18 elementos;

6º período: 32 elementos;

7º período: 32 elementos.

Por exemplo, o boro (B) está no segundo período e possui duas camadas eletrônicas, já potássio (K) e ferro (Fe) estão no quarto período e possuem quatro níveis eletrônicos (K, L, M, N) e assim vai.

Grupo ou famílias - as 18 linhas verticais da tabela periódica são chamadas de grupos ou famílias. Os elementos do mesmo grupo possuem propriedades físicas e químicas parecidas e abrigam a mesma quantidade de elétrons na camada de valência.

De acordo com as regras da União Internacional da Química Pura e Aplicada (IUPAC), as famílias da tabela periódica devem ser ordenadas de 1 a 18. Mas ainda é possível encontrar tabelas periódicas que classificam as famílias dos elementos químicos em A (representativos) B (transição). No nono ano, vamos nos limitar a estudar as famílias dos elementos químicos A, conforme mostrado abaixo:

Família 1A (Grupo 1): metais alcalinos (exceto hidrogênio);

Família 2A (Grupo 2): metais alcalino terrosos;

Família B (Grupo 3 à 12): metais de transição;

Família 3A (Grupo 13): família do boro;

Família 4A (Grupo 14): família do carbono;

Família 5A (Grupo 15): família do nitrogênio;

Família 6A (Grupo 16): calcogênios;

Família 7A (Grupo 17): halogênios;

Família 8A (Grupo 18): gases nobres.

Mas o que é camada de valência?

A Camada de Valência é a última camada eletrônica de um átomo. Por ser a camada mais externa, também é a que fica mais distante do núcleo atômico e é importante para a realização de ligações químicas pelos átomos. Nesta camada estão os elétrons que participam das ligações químicas.

Ligações químicas

Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ligacoes-quimicas.htm

Acesso em 11/08/2020

As ligações químicas são as interações que ocorrem entre átomos para se tornarem uma molécula ou substância básica de um composto. Existem três tipos de ligações: covalentes, metálicas e iônicas. Os átomos buscam, ao realizar uma ligação química, estabilizar-se eletronicamente. Esse processo é explicado pela teoria do octeto, que dita que cada átomo, para alcançar estabilidade, precisa ter em sua camada de valência oito elétrons.

Ligações química e a regra do octeto

A busca por estabilidade eletrônica, que justifica a realização de ligações químicas entre os átomos, é explicada pela teoria do octeto. Proposta por Newton Lewis, essa teoria afirma que a interação atômica acontece para que cada elemento adquira a estabilidade de um gás nobre, ou seja, oito elétrons na camada de valência.

Para isso, o elemento doa, recebe ou compartilha elétrons da sua camada mais externa, realizando, portanto, ligações químicas de caráter iônico, covalente ou metálico. Os gases nobres são os únicos átomos que já possuem oito elétrons na sua camada mais externa e é por isso que pouco reagem com outros elementos. Veja o vídeo abaixo (importante):

Como visto no vídeo, os átomos não existem na natureza de maneira isolada. Todos estão interagindo com outros átomos. E isso ocorre para que cada átomo fique em um estado de "mais baixa energia". Quanto menor a energia interna de um átomo, mais estável ele estará. e isso só é possível, para a maioria dos elementos químicos, quando fazem uma ligação química. 

Para isso ocorrer os átomos procuram ter sempre 8 elétrons na sua camada de valência (última camada ou camada mais externa), com exceção do hidrogênio, que possui apenas um elétron em sua ultima camada, podendo aceitar mais um.  

Cada átomo poderá fazer isso, doando elétrons (para os elementos das famílias 1A, 2A, 3 A), recebendo elétrons ( Famílias 5A, 6A e 7A), doando ou recebendo (Famíla 4A) ou compartilhando elétrons (interação entre átomos das famílias 5A, 6A e 7A).

Tipos de ligações químicas

Para obter os oito elétrons na camada de valência como previsto na regra do octeto, os átomos estabelecem ligações entre si, que variam de acordo com a necessidade de doar, receber ou compartilhar elétrons e também com a natureza dos átomos ligantes.

• Ligações iônicas

Acontecem entre metais ( que adoram doar elétrons) e elementos muito eletronegativos ( que gostam de receber elétrons como os ametais e hidrogênio). Nesse tipo de ligação, os metais tendem a doar elétrons, transformando-se em cátions  (íons positivos), e os ametais ganham elétrons, tornando-se ânions (íons negativos).

Os compostos iônicos são geralmente sólidos, cristalinos e quebradiços, possuem alto ponto de ebulição e conduzem corrente elétrica quando estão no estado líquido ou diluídos em água.

Observação: Fique atento ao fato de que o átomo que ganha elétrons vai se tornar um íon com sinal negativo e que o átomo que perde elétrons fica com sinal positivo. 

• Ligações covalentes ou moleculares

As ligações covalentes acontecem pelo compartilhamento de elétrons. Em virtude da baixa diferença de eletronegatividade entres os elementos ligantes (todos adoram receber elétrons) eles não doam ou recebem elétrons, mas compartilham pares eletrônicos para assim ficarem estáveis de acordo com a regra do octeto. Esse tipo de ligação é muito recorrente nos elementos simples, como Cl2, H2, O2, e também nas cadeias carbônicas. 

O Hidrogênio, o primeiro elemento da tabela periódica, age de forma especial pois também gosta de receber elétrons e portanto, por mais que esteja na família 1A, faz ligações moleculares geralmente.

• Ligações metálicas

Esse tipo de ligação acontece entre metais, que englobam os elementos da família 1A (metais alcalinos), 2A (metais alcalinoterrosos) e os metais de transição (bloco B da tabela periódica - grupo 3 ao 12), formando o que chamamos de ligas metálicas. A característica diferencial em relação aos demais tipos de ligação é a movimentação dos elétrons, o que explica o fato de os materiais metálicos, no estado sólido, serem ótimos condutores elétricos e térmicos. Além disso, as ligas metálicas possuem alto ponto de fusão e ebulição, ductilidade, maleabilidade e brilho. São exemplos de ligas metálicas:

• aço: ferro (Fe) e carbono C;

• bronze: cobre (Cu) + estanho (Sn);

• latão: cobre (Cu) + zinco (Zn);

• ouro: ouro (Au) + cobre (Cu) ou prata (Ag).

Resumo

• Ligações químicas: interação entre átomos que buscam estabilidade eletrônica.
• Tipos de ligações: iônicas, covalentes e metálicas.
• Regra do octeto: define que, para o átomo ficar estável, ele deve ter em sua camada de valência oito elétrons.
• Ligações Iônicas: Ocorrem com a doação ou recebimento de elétrons entre os átomos. Forma íons (partículas eletricamente carregadas). Ocorrem com a interação entre metais e não metais. 
• Ligações Moleculares: Ocorrem com o compartilhamento de elétrons. Forma moléculas. Ocorre entre não metais e não metais e hidrogênio.
• Ligações metálicas: Ocorrem com o movimento de elétrons livres entre todos os átomos, formando correntes eletrônicas. Ocorre sempre entre metais.

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Agora chegou a hora de avaliar seu aprendizado!

Essa atividade é obrigatória. Valerá nota e também será contada como presença quinzenal nas aulas de ciências.

O início do prazo para começarem a fazer essa atividade será no dia 17 de agosto com prazo de entrega no dia 31 de agosto.

Quem por qualquer motivo não puder acessar as atividades ou preencher o formulário deverá ligar para a escola às segundas feiras entre 8:00 da manhã até 12:30 da tarde. O telefone de contato é (15) 3233-6219.