Tabela Periódica

Texto produzido pelo prof. Gladsney

Escola Estadual Luiz de Bessa
A medida que os químicos foram desenvolvendo os seus trabalhos e descobrindo novos elementos químicos, foram sentindo necessidade de organizar esses elementos de acordo com as suas características ou propriedades químicas.
Faremos aqui um breve histórico das tentativas de organização desses elementos até chegarmos na classificação atual.

1790- Lavoisier publica o seu Traité Élementaire de Chimie . Lavoisier organizou neste trabalho substâncias que tinham comportamento químico semelhante.

1817- O químico alemão Johann Wolfgang Döbereiner organiza elementos com propriedade semelhantes em grupo de três, denominados tríades.

  • Lítio (Li)
  • Sódio (Na) Potássio (K)
  • Cloro (Cl)
  • Bromo (Br) Iodo (I)
  • Cálcio (Ca)
  • Estrôncio (Sr) Bário (Ba)

    1862- A. Beguyer de Chancourtois coloca os elementos em forma de uma linha espiralada ao redor de um cilindro usando como critério a ordem crescente de massas atômicas. Nessas linhas elementos químicos com características semelhantes ficariam sobre uma mesma linha vertical. Essa classificação é conhecida como parafuso telúrico e é válido para elementos como número atômico inferior a 40.

    1866- John Newlands, músico e cientista, agrupou os elementos em sete grupos de sete elementos, em ordem crescente das suas massas atômicas, de tal modo que as propriedades químicas se repetiam a cada 8 elementos. As propriedades químicas do oitavo elemento seriam semelhantes às propriedades do primeiro.

    1 Hidrogênio 8 Flúor
    2 Lítio 9 Sódio
    Mi 3 Berílio Mi 10 Magnésio
    4 Boro 11 Alumínio
    Sol 5 Carbono Sol 12 Silício
    6 Nitrogênio 13 Fosfato
    Si 7 Oxigênio Si 14 Enxofre

    A classificação de Newlands não foi aceita, porém deu um valioso passo na medida em que estabelecia uma relação entre as propriedades dos elementos e as suas massas atômicas.

    1869 - Lothar Meyer, na Alemanha, apresentou um gráfico mostrando que o volume atômico variam com sua respectivas massas atômicas.
    Elementos com mesmo comportamento químico ocupavam, na curva, posições semelhantes.

    Dimitri Ivanovich Mendeleyev, químico russo, apresentou sua classificação periódica na qual ordenava os elementos em ordem de massas atômicas crescente. Na sua tabela apareciam lugares vagos que Mendeleyev admitiu corresponderem a elementos ainda não conhecidos. A partir desse trabalho Mendeleyev anunciou a lei periódica segundo a qual as propriedades físicas e químicas dos elementos são funções das suas massas atômicas.
    Os elementos eram organizados em linhas horizontais chamados períodos. Esse arranjo de elementos determinou a formação de linhas verticais, ou colunas, denominadas grupos, contendo elementos com propriedades semelhantes.
    Em 1871 originou-se a tabela de Mendeleyev:

    períodoGRUPO
    I
    II
    III
    IV
    V
    VI
    VII
    VIII
    1H
    2 LiBeB C NOF
    3NaMgAl SiPSCl
    4K
    Cu
    Ca
    Zn
    *
    *
    Ti
    *
    V
    As
    Cr
    Se
    Mn
    Br
    Fe Co Ni
    5Rb
    Ag
    Sr
    Cd
    Y
    In
    Zr
    Sn
    Nb
    Sb
    Mo
    Te
    *
    I
    Ru Rh Pd

    Nessa tabela pode-se observar a existência de algumas lacunas referentes a elementos não conhecidos na época; indicado por asteriscos (*), mas cujas existências foram previstas por Mendeleyev. Ele, além de prever a descoberta de novos elementos, ainda afirmou com determinada precisão as propriedades desses novos elementos desconhecidos.

    1913- Henry G. J. Moseley, trabalhando com raios X emitidos pelos elementos, deduziu que existia uma ordem numérica para eles. Moseley demonstra que a carga do núcleo do átomo é característica do elemento químico e se pode exprimir por um número inteiro. Designa esse número por número atômico e estabelece a lei periódica em função deste, que corresponde ao número de prótons que o átomo possui no seu núcleo. Portanto temos agora a lei periódica atual:

    Lei periódica atual (Moseley)

    »Quando os elementos químicos são agrupados em ordem crescente de número atômico (Z), observa-se a repetição periódica de várias de suas propriedades »

    A partir dessa lei a tabela periódica é organizada de forma definitiva e se apresenta de modo a tornar mais evidente a relação entre as propriedades dos elementos e a estrutura eletrônica deles.

    Tabela periódica
    H He
    LiBeBCNOFNe
    NaMgAlSiPSClAr
    KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
    RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
    CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
    FrRaAcUnqUnpUnhUnsUnoUneUunUuu

    LantanóidesCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
    ActinóidesThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr

    Os elementos disposto na tabela atual, acima, estão em ordem crescente de número atômicos. Vemos isso seguindo os elementos na horizontal.

    Vamos analisar algumas das características da tabela periódica atual:

    PERÍODOS ou SÉRIES

    A tabela dos elementos químicos atual possui sete fileiras horizontais.
    Cada fileira é chamada de período. Possui 7 períodos.
    O número do período corresponde à quantidade de níveis (camadas) que os elementos químicos apresentam.

    Ex.: Os elementos químicos Fe, Co, Ni, estão no Quarto Período. Quantas camadas (níveis eletrônicos) eles possuem?
    Resp.: Ora, se estão no quarto período, logo terão quatro camadas eletrônicas (K,L,M,N)

    GRUPO ou FAMÍLIA

    Os elementos químicos estão organizados na tabela em 18 colunas verticais que são chamadas de grupos ou famílias.
    Elementos de uma mesma família apresentam propriedades químicas semelhantes e possuem a mesma configuração eletrônica em sua camada de valência (última camada).

  • Famílias A:

    Constituem a parte mais alta da tabela
    A numeração se inicia com 1A e continua até o zero ou 8A

    Famílias A

    Dessas famílias tem algumas que possuem nomes especiais. São elas:

    * O elemento H (Hidrogênio) não é considerado metal alcalino. Pode ser encontrado tanto na coluna 1A (mais comum) como na 7A.

  • Famílias B:

    Forma a Parte baixa da tabela
    Note que a numeração se inicia com 3B e vai até 8B, para depois aparecer 1B e 2B

    Famílias B

    A família 8B é formado por 9 elementos que formam as seguintes tríades:

    Todos os elementos dessa família apresentam grande semelhança entre si, em termos de propriedades químicas.

    (veja tabela)

    Classifiquemos agora, os elementos com base na sua estrutura eletrônica.

    ELEMENTOS REPRESENTATIVOS ( Subníveis s p )

    São elementos químicos cuja a distribuição eletrônica, em ordem crescente de energia, termina num subnível s ou p. São elementos representativos todos elementos da família A (1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, 8A ou 0).
    Veja a terminação da distribuição eletrônica em cada família A.

    Elementos Representativos

    ===> O número do grupo ou família corresponde ao número de elétrons da última camada (camada de valência).

    Ex.: Qual o número da famíla de um elemento cuja a distribuição eletrônica em ordem energética termina em 4s2 3d10 4p5, e qual elemento é este?
    Resp.: Primeiramente, vemos que a distribuição eletrônica em ordem energética termina em " p ". Portanto é um elemento Representativo (Família A). A soma dos elétrons de valência (da última camada) é igual a 7. Então o elemento está na família 7A. Ele possui 4 camadas eletrônicas. Estará, então, no quarto período.
    Conferindo na tabela este elemento, podemos ver que se trata do " Br (Bromo) Z=35".

    ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO ( Subníveis d )

    São elementos químicos cuja a distribuição eletrônica em ordem crescente de energia, termina num subnível d. São todos os elementos do grupo ou família B (1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B).

    Veja a distribuição eletrônica em cada família B:

    Elementos de Transição

    ===> O número da família dos elementos de transição é obtido a partir da soma dos elétrons do subnível d da penúltima camada com os do subnível s da última camada.
    ns + (n-1)d.

    Ex.: Qual o número da famíla de um elemento cuja a distribuição eletrônica em ordem energética termina em 4s2 3d5, e qual elemento é este?
    Resp.: Primeiramente, vemos que a distribuição eletrônica em ordem energética termina em " d ". Portanto é um elemento de Transição (Família B). A soma dos elétrons nos subníveis, 4s2 + 3d5, é igual a 7. Então o elemento está na 7B. Ele possui 4 camadas eletrônicas. Estará, então, no quarto período.
    Procurando na tabela o elemento cujo está no quarto período e na família 7B, podemos ver que se trata do " Mn (maganês) Z=25 ".

    ELEMENTOS DE TRANSIÇÃO INTERNA ( Subníveis f )

    São elementos cuja distribuição eletrônica em ordem crescente de energia, terminam num subnível f. São os Lantanóides (Lantanídios) e os Actinóides (Actinídios).
    Estão todos na família 3B, sexto e sétimo período respectivamente.

    LantanóidesCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
    ActinóidesThPaUNpPuAmCmBkCfEsFm MdNoLr

    Podemos classificar os elementos da tabela Periódica, também, de acordo a algumas características. Os elementos podem ser classificados como:

  • Metais

    São elementos que apresentam um, dois ou três elétrons na sua camada de valência (última camada). Representam aproximadamente dois terço da tabela. As principais propriedades físicas são:

    1. ) nas condições ambientes são sólidos, com exceção do mercúrio (Hg), que é líquido.
    2. ) são bons condutores de calor e corrente elétrica
    3. ) apresentam o chamado brilho metálico e cor característica
    4. ) são maleáveis, isto é, podem ser transformado em lâminas
    5. ) são dúcteis, isto é, podem ser transformado em fios.

  • Ametais ou Não-Metais

    São elementos que possuem cinco, seis ou sete elétrons na última camada. Existem apenas 11 elementos classificados como ametais. As principais propriedades físicas dos ametais são:

    1. ) nas condições ambientes apresentam-se nos seguintes estados físicos:
      sólidos C P S Se I At
      líquidos B
      gasosos F O N Cl
    2. ) são maus condutores de calor e eletricidade
    3. ) não apresentam brilho

  • Semimetais ou metalóides

    São elementos que apresentam propriedades intermediárias entre os metais e os ametais. Por isso, ao se combinarem com outros elementos podem se comportar como metais ou ametais. São em números de sete. São sólidos a temperatura ambiente e o mais utilizado é o silício, empregado na construção de semicondutores. São eles:

    B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po

    É muito importante ter estes elementos memorizados. Então vai aqui um " macete " para memorizá-los facilmente. Decore a frase:

    Bombardeio Silencioso Gerou Assassinato Sobre Território Polonês

    Obs.: Atualmente os elementos Ge, Sb, Po são considerados metais e B, Si, As, Te são considerados não-metais segundo a classificação dos elementos na Sociedade Brasileira de Química

  • Gases Nobres

    São elementos que possuem oito elétrons em sua camada de valência (exceto o He, que possui 2). São gasosos em condições ambientes e tem como principal característica a grande estabilidade, ou seja, possuem pequena capacidade de se combinarem com outros elementos. É a última coluna da tabela Periódica.

  • Hidrogênio

    É um elemento atípico, possuindo a propriedade de se combinar com metais, ametais e semimetais. Nas condições ambientes, é um gás extremamente inflamável.

    ***
    Oficialmente são conhecidos até hoje 109 elementos químicos. Entres eles, 88 são naturais (encontrados na natureza) e 21 são artificiais (produzidos em laboratórios). Portanto classificamos estes artificiais em:

    Cisurânicos ==> apresentam número atômico inferior a 92 , do elemento Urânio, e são os seguintes:

    Tecnécio (Tc), Astato (At), Frâncio (Fr), Promécio (Pm)

    Transurânicos ==> apresentam número atômico superior a 92 e são atualmente em número de 17.

    e-mai
    linhal
    linha
    linha