O que é a Tabela Periódica?
A Tabela Periódica é uma ferramenta que organiza e agrupa os elementos químicos em uma disposição sistemática em linhas e colunas. Desse modo, os elementos estão dispostos em ordem crescente de número atômico.
Ao todo, há 118 elementos, sendo 92 naturais e 26 artificiais.
Na tabela, cada quadrado apresenta o símbolo de cada um dos elementos, o seu nome e o seu número atômico.
O que é um número atômico?
Para compreender a importância e a necessidade da Tabela Periódica, é necessário compreender o que é o número atômico.
O número atômico, geralmente representado pela letra Z, corresponde ao número de prótons existentes no núcleo de um átomo de um determinado elemento químico. O oxigênio, por exemplo, possui número atômico de 8, ou seja, possui 8 prótons no seu núcleo.
Qual é a importância da Tabela Periódica?
A Tabela Periódica permite a consulta e o conhecimento dos elementos químicos e assim prever e entender o comportamento dos mesmos em determinadas condições e na formação de diferentes compostos.
Sendo assim, conhecer o número atômico de cada elemento e como eles estão dispostos na Tabela Periódica permite compreender como ocorrem determinadas reações, o motivo da interação entre certos elementos e até mesmo como os elementos se assemelham entre si.
A história da Tabela Periódica
No ano de 1800, aproximadamente, os cientistas já conheciam cerca de 30 elementos químicos. Ao longo dos anos, novos elementos foram sendo descobertos e assim, na metade do século XIX, esse número já tinha duplicado.
Diante disso, os estudiosos do século XIX perceberam a existência de diferentes propriedades entre os elementos, e por isso, um dos grandes desafios dos cientistas foi explorar essas características.
Embora vários nomes tenham contribuído para atingir esse objetivo de organização, o destaque principal é atribuído ao químico russo Dmitri Mendeleev que elaborou uma maneira de organizar os elementos de acordo com as propriedades de cada um e em função com a massa atômica. Esse método de classificação, permitiu ao cientista antever a existência de elementos que não haviam sido descobertos ainda e prever as propriedades e os compostos que eles formariam.
Essa organização precedeu e conduziu à atual Tabela Periódica dos elementos que se tornou um dos instrumentos mais utilizados do mundo para consulta.
Vale ressaltar que antes de Mendeleev, Johann W. Döbereiner foi um dos primeiros a observar uma ordem para realizar a classificação dos elementos em grupos. Esses grupos eram constituídos de 3 elementos cada de acordo com as suas propriedades em que o aumento da massa atômica ocorria do primeiro para o terceiro elemento do grupo.
No entanto, a Tabela como conhecemos atualmente, organizada de acordo com o número atômico dos elementos foi proposta em 1913 por Henry Moseley, logo, ele foi responsável por reorganizar a Tabela proposta por Mendeleev.
Ademais, a descoberta do neônio, argônio, criptônio e xenônio por William Ramsay, incluíram na Tabela Periódica, juntamente com o hélio e o radônio, a família dos gases nobres.
Em 1944, Glenn Seaborg, descobriu os elementos com números atômicos de 94 a 102 que são conhecidos como transurânicos e por isso, propôs a reconfiguração da tabela, em que os actinídeos foram colocados abaixo dos lantanídeos na tabela.
Como é organizada a Tabela Periódica
A Tabela Periódica apresenta uma estrutura bem definida em períodos (linhas) e grupos ou famílias (colunas).
Períodos
Os períodos são as linhas da Tabela Periódica onde os elementos estão dispostos, um em cada quadrado, em ordem crescente de número atômico, a partir do hidrogênio (Z = 1).
Nesse arranjo, há 7 linhas consecutivas em uma sequência horizontal, ou seja, há 7 períodos, uma vez que, cada período corresponde a um número de camadas eletrônicas. Ou seja, se o elemento se encontra no período 3, ele apresenta 3 camadas eletrônicas.
No entanto, para que um período não fique muito extenso, é mais comum representar os elementos com números atômicos de 57 a 71 (lantanídeos) e os de 89 a 103 (actinídios), à parte dos demais logo abaixo da tabela. Mesmo representados “fora” da estrutura da tabela, os lantanídeos estão localizados no sexto período e os actinídeos no sétimo.
Desse modo, a quantidade de elementos em cada uma das linhas segue o mostrado a seguir:
- 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
Famílias ou Grupos
As famílias ou grupos são as linhas verticais em que os elementos apresentam o mesmo número de elétrons na camada mais externa, ou seja, na camada de valência.
Na forma tradicional e mais curta da tabela, há 18 colunas em sequências verticais de elementos.
De acordo com a União Internacional da Química Pura e Aplicada (IUPAC), os grupos são numerados atualmente de 1 a 18, mas ainda é bastante comum a utilização de uma representação com letras e números.
É importante mencionar que a disposição dos elementos em grupos ou famílias ocorre para agrupar elementos com propriedades semelhantes.
Os elementos dispostos nas famílias de grupo A correspondem aos elementos representativos, sendo eles:
- Grupo 1A ou 1: Metais alcalinos
- Grupo 2A ou 2: Metais alcalino-terrosos
- Grupo 3A ou 13: Família do Boro
- Grupo 4A ou 14: Família do Carbono
- Grupo 5A ou 15: Família do Nitrogênio
- Grupo 6A ou 16: Calcogênios
- Grupo 7A ou 17: Halogênios
- Grupo 8A ou 18: Gases nobres
Já as famílias do grupo B correspondem aos elementos de transição:
- Grupo 1B ou 11: cobre, prata, ouro e roentgênio;
- Grupo 2B ou 12: zinco, cádmio, mercúrio e copernício;
- Grupo 3B ou 3: escândio, ítrio e sério de lantanídeos (15 elementos) e actinídeos (15 elementos);
- Grupo 4B ou 4: titânio, zircônio, háfnio e rutherfórdio;
- Grupo 5B ou 5: vanádio, nióbio, tântalo e dúbnio;
- Grupo 6B ou 6: cromo, molibdênio, tungstênio e seabórgio;
- Grupo 7B ou 7: manganês, tecnécio, rênio e bóhrio;
- Grupo 8B ou 8, 9 e 10: ferro, rutênio, ósmio, hássio, cobalto, ródio, irídio, meitnério, níquel, paládio, platina, darmístádio.
As propriedades da Tabela Periódica
As propriedades periódicas são as propriedades que dependem do número atômico dos elementos químicos da Tabela Periódica. Desse modo, como os elementos químicos estão organizados em ordem crescente de número atômico, ocorre a periodicidade de algumas propriedades, ou seja, repetem-se regularmente ao longo da tabela.
Algumas das principais propriedades periódicas são: raio atômico, energia de ionização, eletronegatividade, eletropositividade e afinidade eletrônica. Também são propriedades periódicas: ponto de fusão e ebulição, densidade e volume atômico.
Raio atômico
O raio atômico é uma medida do tamanho do átomo que se define como a metade da distância (r = d/2) entre o núcleo de dois átomos iguais. Para essa determinação, os átomos são considerados esferas sem estarem ligados quimicamente.
Na Tabela Periódica, o raio atômico aumenta de cima para baixo e da direita para a esquerda.
Energia de ionização
A energia (ou potencial) de ionização é a energia mínima necessária para retirar um elétron da camada mais externa de um átomo ou íon que se encontra no estado fundamental, gasoso e isolado. O aumento dessa propriedade na Tabela Periódica ocorre de baixo para cima e da direita para a esquerda.
Eletronegatividade
A eletronegatividade é uma grandeza da tendência que um átomo de certo elemento tem em atrair os elétrons para si durante uma ligação química covalente.
A variação periódica dessa propriedade aumenta de baixo para cima e da esquerda para a direita.
Eletropositividade
A eletropositividade é a propriedade periódica oposta a eletronegatividade, ou seja, é a capacidade que o átomo de um determinado elemento possui de se distanciar dos elétrons na formação de uma substância composta.
Desse modo, aumenta de modo inverso à eletronegatividade, ou seja, de cima para baixo e da direita para a esquerda.
Afinidade eletrônica
A afinidade eletrônica ou eletroafinidade é a quantidade de energia liberada quando um átomo gasoso, isolado e em seu estado fundamental recebe um elétron.
Em uma família da Tabela Periódica aumenta de baixo para cima. Enquanto em um período, ocorre o aumento à medida que o número atômico aumenta, ou seja, da esquerda para a direita.
Ponto de fusão e ebulição
O ponto de fusão e ebulição dos elementos são propriedades periódicas que crescem, com exceção dos metais alcalinos e alcalino terrosos, em um período das extremidades para o centro e em uma família de cima para baixo.
Densidade
A densidade é a relação entre a massa e o volume de uma amostra. Como ela é uma propriedade periódica, em uma família da Tabela Periódica o aumento ocorre com o número atômico, ou seja, de cima para baixo. Enquanto, em um período a densidade aumenta das extremidades para o centro da tabela.
Volume atômico
O volume atômico é uma propriedade periódica que indica o volume de 1 mol de elemento em estado sólido.
Na tabela, o volume atômico aumenta de cima para baixo e do centro para as extremidades.
