Aula 6- Tabela Periódica

Aula de Juliano

Tabela Periódica

Histórico da Tabela Periódica

Tríades de Döbereiner - Johann Wolfgang Döbereiner percebeu que elementos certos elementos tinham a capacidade de se organizar em tríades por ter propriedades semelhantes, e além disso, o peso atômico do segundo elemento era a média aritmética do outros dois., o que ficou conhecido como a Lei das Tríades.
Parafuso telúrico de Chancourtois - Este geólogo francês foi o primeiro a perceber que os elementos químicos apresentam propriedades semelhantes em intervalos regulares, ou seja periodicidade.Para organizá-los utilizou da massas relativas dos elementos em uma espiral em volta de um cilindro que ficou conhecida como parafuso telúrico. Mas, infelizmente, por ser trabalho apresentar vários termos provindos da geografia não recebeu muita atenção da sociedade científica na época.
Lei das Oitavas de Newlands - Este químico inglês publicou diversos trabalhos, mostrando uma certa periodicidade dos elementos quando organizados em grupos de oito, o que assimilou as oito notas musicais, e foi por causa disso que seu trabalho foi ridicularizado por toda a sociedade científica da época.
Lei Periódica de Mendeleev e Meyer - Os trabalhos de Mendeleev e Meyer foram publicados de forma independente, porém chegando à conclusões praticamente iguais. Ambos construíram uma tabela organizada em linhas( períodos) e colunas(famílias), com ordem crescente de massa atômica. O principal motivo da tabela de Mendeleev ser mais reconhecida mundialmente conhecida, foi devido a sua previsão de elementos químicos que ainda não tinha sido descobertos, como o Gálio e o Germânio e,além disso, a troca sábia dos elementos que não respeitavam as Leis das Tríades de Dobereiner, o telúrio e o iodo.
Lei Periódica de Moseley - O químico inglês Henry Moseley, através de um estudo dos espectros de diversos elementos descobriu que havia um número ordinal comum a cada elemento, que foi constatado que era o número de prótons no núcleo( número atômico). Quando a tabela foi organizada em número crescente de número atômico, todas as inconsistências da tabela de Mendeleev desapareceram.

Tabela Periódica Atual

Depois de algumas pequenas modificações da tabela de Moseley, chegamos na tabela periódica atual. Esta é organizada em linhas e colunas, as linhas representam os períodos, nos quais todos os átomos de um mesmo período possuem o número da camada de valência igual ao número do seus respectivo período, e grupos( ou famílias na antiga notação), na qual é colocado todos os átomos com características semelhantes e com uma distribuição eletrônica típica.

Notação Antiga:

Família A ou Elementos Representativos- Elementos da família 1A à 8A, são elementos que são muito encontrados na natureza, e outro fato muito importante é que esses elementos possuem na camada de valência o subnível de maior energia o s ou p.

Família B ou Elementos de Transição - A origem desse nome é porque esses elementos representam uma transição entre os metais alcalinos( grupo 1 ou família 1A) e alcalinos-terrosos( grupo 2 ou família 2A) aos ametais. Esses elementos possuem na camada de valência o subnível de maior energia o p ou f.

Notação Atual:

Na notação atual os elementos são organizados em grupos 1 à 18, na qual a organização desses números provém da distribuição eletrônica dos elementos de cada grupo. Os grupos 1,2,13,14,15,16,17,18 representam a antiga família A e os grupos 1 à 12 representam a antiga família B.

Elementos no qual a camada de valência possuem um mesmo subnível de maior energia formam determinados blocos, como mostrado na figura abaixo:

Para localizar elementos na tabela periódica utilizaremos a distribuição eletrônica. Devido a existência de algumas anomalias, trataremos somente da localização de elementos representativos. No caso, dos períodos utilizaremos o conceito já mostrado acima, que o número do período é igual ao da camada de valência, e para as famílias ou grupos, você deve somar o número de elétrons da camada de valência e este resultado será o número da família ou grupo, exceto quando esse elemento pertence ao bloco p, neste caso você ainda deve somar dez para descobrir o número do grupo. Exemplos:

$_{11}^{23}\textrm{Na}- [Ne] 3s^1$

Período- Terceiro Período.

Família- Família 1A

Grupo- grupo 1

$_{9}^{19}\textrm{F}- [He] 2s^2 2p^5$

Período - Segundo Período

Família- 2+5= 7, Família 7A

Grupo - 2+5+10 = 17, grupo 17

Propriedades periódicas

São características inerentes aos elementos e que variam de acordo com a sua localização na tabela periódica, estas são:

Raio Atômico - Este representa o raio médio do centro do núcleo até a sua camada de valência, medido em diversos compostos químicos. Este varia da seguinte forma:

Energia de Ionização ou Potencial de Ionização - É a energia necessária para retirar um elétron de um elemento químico no seu estado fundamental e no estado gasoso. Em um átomo existem diversas energia de ionização( a primeira, a segunda, etc) na qual cada uma representa a retirada de um elétron do átomo, esta é a razão da energia sempre aumentar, visto que atração entre elétron e núcleo irá aumentar. A primeira energia de ionização dos átomos varia da seguinte forma:

Afinidade Eletrônica - É a energia liberada por um átomo no seu estado fundamental e gasoso, quando este recebe um elétron.Além disso, como os gases nobres são extremamente inertes, não faz sentido estabelecer afinidade eletrônica para para esses elementos químicos.Esta varia da seguinte forma:

Eletronegatividade - É a capacidade que um átomo tem de atrair elétrons em uma ligação química. Para a representação dessa existem diversas maneiras, porém a mais utilizada foi proposta por Linus Pauling e varia de 0 à 4. Assim, como a afinidade eletrônica não se atribui eletronegatividade para os gases nobres. A variação dessa propriedade na tabela periódica é a seguinte:

Eletropositividade( Caráter Metálico) - É a capacidade que um átomo tem de liberar elétrons em uma ligação química, exatamente o oposto da eletronegatividade. Assim, como a eletronegatividade não se atribui eletropositividade para os gases nobres. Esta varia na tabela periódica da seguinte maneira:

Densidade e Dureza - Propriedades já definidas na aula sobre matéria. Mas as suas definições são: densidade é a relação massa sobre volume inerente de cada elemento químico e a dureza é a capacidade de uma substância tem de riscar outra substância. Estas variam da seguinte maneira:

Ponto de Fusão - Propriedade, também já definida na aula sobre matéria. Mas a sua definição é: o ponto de fusão é a temperatura necessária para um elemento químico passar do estado sólido para o líquido. Porém, existe uma grande exceção dessa propriedade quanto a sua variação na tabela periódica, o carbono é a substância simples com maior ponto de fusão. A sua variação na tabela periódica se dá da seguinte maneira:

Famílias Especiais

Na tabela periódica existem famílias especiais, devido ao seu alto emprego com reagentes e suas características marcantes, estas são:

Metais Alcalinos- Família 1A ou Grupo 1- Estes compostos são conhecidos por serem encontrados em forma de bases e por serem altamente reativos.

Metais Alcalinos-Terrosos- Família 2A ou Grupo 2- Estes compostos são conhecidos por serem encontrados na forma de bases e durante muito tempo seus óxidos serem chamados de terra.

Calcogênios- Família 6A ou Grupo 16 - São compostos altamente reativos e seu nome provém do grego, no qual o significado é originário do Cobre, devido aos diversos minérios que é possível encontrar desses elementos com o cobre, como por exemplo o óxido de cobre(II)( $CuO$ ) e o sulfeto de cobre(II)( $CuS$ ).

Halogênios - Família 7A ou Grupo 17- São compostos altamente reativos e seu nome provém do grego, que significa formador de sais, como por exemplo o NaCl, AgBr. Além, de ser a única família formada unicamente por ametais.

Gases Nobres- Família 8A ou Grupo 18- São compostos que são gases em condições ambientes de temperatura e pressão, monoatômicos e altamente inertes, em razão da sua camada de valência possuir 8 elétrons( regra do octeto) o que garante estabilidade a estes compostos.