Propriedades químicas periódicas: quais são elas?

Está estudando para as provas dos concursos militares? Então você sabe que estudar química é essencial para boa parte dos seletivos das Forças Armadas! Confira neste resumo as propriedades químicas periódicas dos elementos químicos. Conhecê-las é importante para, mais tarde, entender as Ligações Químicas.

Navegue pelo conteúdo

O que são as Propriedades Químicas Periódicas?

As propriedades químicas periódicas são influenciadas pela posição do elemento na Tabela Periódica. Porém, elas não são absolutas e dependem da substância em que o elemento está inserido. Sendo assim, as propriedades são três:

Eletronegatividade;
Eletropositividade;
Caráter Metálico.

Eletronegatividade

A eletronegatividade de um elemento é a sua tendência de puxar os elétrons de uma ligação química. Vale lembrar que eletronegatividade é diferente de afinidade eletrônica:

A eletronegatividade, portanto, só pode ser definida em uma ligação química, podendo, inclusive, variar de acordo com a substância em que o elemento está localizado.

Por causa disso, é bastante complicado criar uma tabela com valores de eletronegatividade dos elementos químicos. Normalmente, o que se faz é uma estimativa com base em outras propriedades químicas.

Para isso, devemos, primeiramente, pensar nos fatores que devem influenciar essa propriedade periódica. Como a eletronegatividade consiste em puxar os elétrons de uma ligação química, o núcleo atrai mais intensamente um elétron externo quando:

A carga nuclear efetiva sobre o próximo subnível em que ainda cabem elétrons é muito grande; e
O raio atômico covalente do átomo é pequeno.

As razões são simples de entender se olharmos para a Lei de Coulomb, segundo a qual a força de atração entre duas cargas é diretamente proporcional ao módulo deles e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

Com base nisso, podemos concluir que a eletronegatividade deve crescer no mesmo sentido da afinidade eletrônica. Ou seja, ela cresce para a direita no sentido dos halogênios e para cima, no sentido do flúor, que é o elemento mais eletronegativo da Tabela Periódica.

A carga nuclear efetiva dos gases nobres sobre os elétrons da sua camada de valência é muito grande, porém, essa camada já está cheia. Se um gás nobre receber um novo elétron, ele fará em um novo nível de energia que estará vazio. Um exemplo é o caso do neônio:

Assim, como a blindagem sobre os elétrons que poderiam ser alocados no subnível 3s do neônio seria muito grande, é de se esperar que esse gás nobre tenha baixa eletronegatividade. Pelo mesmo motivo, o neônio também apresenta baixa afinidade eletrônica.

Fila de Eletronegatividade

Para melhor observar a eletronegatividade, não basta apenas observar o sentido de crescimento na Tabela Periódica. É importante também conhecer a Fila de Eletronegatividade, que traz os elementos mais eletronegativos.

Existem algumas frases que você pode utilizar para decorar essa sequência:

Eletronegatividade de Pauling

Já Pauling propôs que a diferença de eletronegatividade entre dois elementos seria calculada pela expressão:

Na expressão acima, E_d se refere à energia de dissociação de moléculas, também conhecida como energia de ligação. A energia de ligação deve ser sempre aferida com a molécula no estado gasoso. Por exemplo, a energia de ligação do HBr é a energia necessária para a seguinte reação.

𝐻𝐵𝑟 (𝑔)→𝐻(𝑔)+𝐵𝑟(𝑔)

Com base nas energias de dissociação de várias moléculas, pode-se construir a figura a seguir, em que apresentamos a Eletronegatividade de Pauling de diversos elementos.

Na Escala de Pauling, raramente são medidas as eletronegatividades dos gases nobres, porque é muito difícil obter moléculas formadas unicamente por esses gases, como Xe₂ ou Ne₂.

Atualmente já são conhecidos compostos com gases nobres. Porém, quando se apresentam na forma de substâncias simples, eles se encontram sempre como átomos isolados, não como moléculas diatômicas ou de qualquer outra quantidade de átomos.

Na figura, foram destacadas duas regiões:

em vermelho, os elementos mais eletronegativos da Tabela Periódica; e
em verde, alguns elementos que, apesar de serem metais, possuem eletronegatividade muito elevada.

Um dos maiores problemas da Eletronegatividade de Pauling é que ela busca estimar uma propriedade que depende de uma ligação química – no caso, a eletronegatividade -, a partir de propriedades que são mensuradas no estado gasoso – no caso, as energias de ligação.

Como são duas situações, é natural que apareçam alguns erros. Por exemplo, na Escala de Pauling, a eletronegatividade do nitrogênio é menor que a do cloro.

Eletronegatividade de Mulliken

O grande mérito de Mulliken é que ele foi o primeiro a elaborar uma estimativa da eletronegatividade para o elemento isolado. Note que Pauling apenas estimava as diferenças de eletronegatividade entre dois elementos. Nela surgiam várias discrepâncias, pois seria necessário sempre utilizar um elemento auxiliar.

Já Mulliken propôs que a eletronegatividade de um elemento poderia ser obtida como a média aritmética entre a energia de ionização e a afinidade eletrônica.

Naturalmente, houve uma mistura de conceitos: o mesmo problema que havia na Escala de Pauling. A eletronegatividade é uma propriedade que o elemento apresenta quando está inserido em uma substância química. Por outro lado, a energia de ionização e a afinidade eletrônica devem ser medidas com o elemento isolado no estado gasoso.

Observe que o nitrogênio possui baixíssima afinidade eletrônica – menor até mesmo que a do carbono – e que o oxigênio possui baixíssima energia de ionização – menor que a do nitrogênio e muito próxima do carbono. A despeito disso, o nitrogênio e o oxigênio são elementos bastante eletronegativos.

Eletronegatividade de Allred-Rochow

Já a eletronegatividade de Allred-Rochow leva em consideração somente a carga nuclear efetiva e o raio covalente do elemento. Essa escala leva em consideração alguns fatores para calibrar os valores calculados por esse método, de modo que fossem os mais próximos possíveis da Escala de Pauling:

É importante registrar que os valores calculados para a eletronegatividade de diversos elementos são apenas estimativas. Na realidade, a eletronegatividade depende da substância em que aparece o elemento químico e, portanto, não existe um valor absoluto para esse parâmetro.

Eletropositividade ou Caráter Metálico

Outra propriedade química é a eletropositividade, também chamada de caráter metálico, já que é mais aplicada aos metais. Por isso também ela é mais útil no estudo das Ligações Iônicas.

Essa propriedade pode ser entendida como a tendência de perder elétrons numa ligação química. Trata-se, portanto, do oposto do conceito de eletronegatividade.

A eletropositividade, portanto, cresce no sentido oposto da eletropositividade.

Densidade e Temperaturas de Fusão e Ebulição

A densidade e as temperaturas de fusão e ebulição são algumas das mais importantes propriedades químicas periódicas. Na Tabela Periódica, elas crescem para baixo e para o centro. Os metais de transição são os que apresentam os maiores valores de ambas as propriedades.

O ósmio (Os) e o irídio (Ir) são os elementos mais densos da Tabela Periódica. À temperatura e pressão ambientes, suas densidades são de aproximadamente 22,6 g/cm³. Há pequenas divergências sobre qual dos dois é o mais denso, pois, dependendo da forma como é feita a medida, chega-se a conclusões diferentes. Porém, normalmente, considera-se o ósmio ligeiramente mais denso que o irídio.

Por sua vez, o tungstênio (W) é o elemento que apresenta o maior ponto de ebulição da Tabela Periódica, em torno de 5500 °C. Esse elemento é utilizado para construir os filamentos de lâmpadas incandescentes. O seu uso mais comum é na fabricação de carbeto de tungstênio, um material muito duro que pode ser usado como abrasivo industrial.

Um fato interessante a se comentar a respeito das temperaturas de fusão e de ebulição é que o carbono (C) e o silício (Si) se apresentam como sólidos covalentes na temperatura ambiente. E uma das características desse tipo de material são os altíssimos pontos de fusão e ebulição.

Os alótropos do carbono e silício normalmente se decompõem a temperaturas muito altas, acima de 3000°C, quando começam a fundir.

Gostou de aprender sobre as propriedades químicas periódicas? Então, acompanhe o Portal Estratégia Militares para mais resumos das matérias cobradas nos seletivos militares! Clique no banner e também conheça nossos cursos on-line preparatórios.

Veja também:

Texto elaborado com base no material do professor Thiago Cardoso.

Propriedades químicas periódicas: quais são elas?

O que são as Propriedades Químicas Periódicas?

Inscreva-se em nossa newsletter!