TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS




Tabela periódica

Periodic table.svg
tabela periódica dos elementos químicos é a disposição sistemática dos elementos, na forma de uma tabela, em função de suas propriedades. São muito úteis para se preverem as características e tendências dos átomos. Permite, por exemplo, prever o comportamento de átomos e das moléculas deles formadas, ou entender porque certos átomos são extremamente reativos enquanto outros são praticamente inertes. Permite prever propriedades como eletronegatividaderaio iônicoenergia de ionização.


História

A tabela periódica consiste num ordenamento dos elementos conhecidos de acordo com as suas propriedades físicas e químicas, em que os elementos que apresentam as propriedades semelhantes são dispostos em colunas. Este ordenamento foi proposto pelo químico russoDmitri Mendeleiev , substituindo o ordenamento pela massa atômica. Ele publicou a tabela periódica em seu livro Princípios da Química em1869, época em que eram conhecidos apenas cerca de 60 elementos químicos.
Em 1789, Antoine Lavoisier publicou uma lista de 33 elementos químicos. Embora Lavoisier tenha agrupado os elementos em gáses,metaisnão-metais e terras, os químicos passaram o século seguinte à procura de um esquema de construção mais precisa. Em 1829,Johann Wolfgang Döbereiner observou que muitos dos elementos poderiam ser agrupados em tríades (grupos de três) com base em suas propriedades químicas. Lítiosódio e potássio, por exemplo, foram agrupados como sendo metais suaves e reativos. Döbereiner observou também que, quando organizados por peso atômico, o segundo membro de cada tríade tinha aproximadamente a média do primeiro e do terceiro.[1] Isso ficou conhecido como a lei das tríades.[carece de fontes] O químico alemão Leopold Gmelin trabalhou com esse sistema e por volta de 1843 ele tinha identificado dez tríades, três grupos de quatro, e um grupo de cinco. Jean Baptiste Dumas publicou um trabalho em 1857 descrevendo as relações entre os diversos grupos de metais. Embora houvesse diversos químicos capazes de identificar relações entre pequenos grupos de elementos, não havia ainda um esquema capaz de abranger todos eles.[1]
O químico alemão August Kekulé havia observado em 1858 que o carbono tem uma tendência de ligar-se a outros elementos em uma proporção de um para quatro. O metano, por exemplo, tem um átomo de carbono e quatro átomos de hidrogênio. Este conceito tornou-se conhecido como valência. Em 1864, o também químico alemão Julius Lothar Meyer publicou uma tabela com os 49 elementos conhecidos organizados pela valência. A tabela revelava que os elementos com propriedades semelhantes frequentemente partilhavam a mesma valência.[2]
O químico inglês John Newlands publicou uma série de trabalhos em 1864 e 1865 que descreviam sua tentativa de classificar os elementos: quando listados em ordem crescente de peso atômico, semelhantes propriedades físicas e químicas retornavam em intervalos de oito, que ele comparou a oitavas de músicas.[3][4] Esta lei das oitavas, no entanto, foi ridicularizada por seus contemporâneos.[5]
Retrato de Dmitri Mendeleiev.
O professor de química russo Dmitri Ivanovich Mendeleiev e Julius Lothar Meyer publicaram de forma independente as suas tabelas periódicas em 1869 e 1870, respectivamente. Ambos construíram suas tabelas de forma semelhante: listando os elementos de uma linha ou coluna em ordem de peso atômico e iniciando uma nova linha ou coluna quando as características dos elementos começavam a se repetir.[6] O sucesso da tabela de Mendeleiev surgiu a partir de duas decisões que ele tomou: a primeira foi a de deixar lacunas na tabela quando parecia que o elemento correspondente ainda não tinha sido descoberto.[7] Mendeleiev não fora o primeiro químico a fazê-lo, mas ele deu um passo adiante ao usar as tendências em sua tabela periódica para predizer as propriedades desses elementos em falta, como o gálio e o germânio.[8] A segunda decisão foi ocasionalmente ignorar a ordem sugerida pelos pesos atômicos e alternar elementos adjacentes, tais como o cobalto e oníquel, para melhor classificá-los em famílias químicas. Com o desenvolvimento das teorias deestrutura atômica, tornou-se aparente que Mendeleev tinha, inadvertidamente, listado os elementos por ordem crescente de número atômico.[9]
Com o desenvolvimento da modernas teorias mecânica quânticas de configuração de eletrons dentro de átomos, ficou evidente que cada linha (ou período) na tabela correspondia ao preenchimento de um nível quântico de elétrons. Na tabela original de Mendeleiev, cada período tinha o mesmo comprimento. No entanto, porque os átomos maiores têm sub-níveis, tabelas modernas têm períodos cada vez mais longos na parte de baixo da tabela.[10]
Em 1913, através do trabalho do físico inglês Henry G. J. Moseley, que mediu as frequências de linhas espectrais específicas de raios X de um número de 40 elementos contra a carga do núcleo (Z), pôde-se identificar algumas inversões na ordem correta da tabela periódica, sendo, portanto, o primeiro dos trabalhos experimentais a ratificar o modelo atômico de Bohr. O trabalho de Moseley serviu para dirimir um erro em que a Química se encontrava na época por desconhecimento: até então os elementos eram ordenados pela massa atômica e não pelo número atômico.
Nos anos que se seguiram após a publicação da tabela periódica de Mendeleiev, as lacunas que ele deixou foram preenchidas quando os químicos descobriram mais elementos químicos. O último elemento de ocorrência natural a ser descoberto foi o frâncio (referido por Mendeleiev como eka-césio) em 1939.[11] A tabela periódica também cresceu com a adição de elementos sintéticos e transurânicos. O primeiro elemento transurânico a ser descoberto foi o netúnio, que foi formado pelo bombardeamento de urânio com nêutrons num ciclotronem 1939.[12]

Estrutura da tabela periódica

Grupo #123456789101112131415161718
Período
11
H

2
He
23
Li
4
Be

5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne
311
Na
12
Mg

13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
419
K
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
537
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
655
Cs
56
Ba
*72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
787
Fr
88
Ra
**104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Cn
113
Uut
114
Uuq
115
Uup
116
Uuh
(117)
(Uus)
118
Uuo

Lantanídios57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
** Actinídios89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr

Séries químicas da tabela periódica
Metais alcalinos2Metais alcalinoterrosos2Metais de transição2Lantanídios1,2Actinídios1,2Metais representativosSemimetaisNão metaisHalogênios3Gases nobres3
1Actinídios e lantanídios são conhecidos coletivamente como “metais terrosos raros”.
2Metais alcalinos, metais alcalinoterrosos, metais de transição, actinídios e lantanídios são conhecidos coletivamente como “metais”.
3Halogênios e gases nobres também são não metais.
Estado físico do elemento nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP)
  • aqueles com o número atômico em preto são sólidos nas CNTP.
  • aqueles com o número atômico em verde são líquidos nas CNTP;
  • aqueles com o número atômico em vermelho são gases nas CNTP;
  • aqueles com o número atômico em cinza têm estado físico desconhecido.
Ocorrência natural
  • Borda sólida indica existência de isótopo mais antigo que a Terra (elemento primordial).
  • Borda tracejada indica que o elemento surge do decaimento de outros.
  • Borda pontilhada indica que o elemento é produzido artificialmente (elemento sintético).
  • A cor mais clara indica elemento ainda não descoberto.
A tabela periódica relaciona os elementos em linhas denominadas períodos e colunas chamadas grupos ou famílias, em ordem crescente de seus números atômicos (Z).

Períodos

Os elementos de um mesmo período têm o mesmo número de camadas eletrônicas, que corresponde ao número do período. Os elementos conhecidos até o cobre tem sete períodos, denominados conforme a sequência de letras K-Q, ou também de acordo com o número quântico principal- n.
Os períodos são:
  • (1ª) camada K - n = 2s
  • (2ª) Camada L - n = 8s
  • (3ª) Camada M - n = 18s
  • (4ª) Camada N - n = 32s
  • (5ª) Camada O - n = 32s
  • (6ª) Camada P - n = 18s
  • (7ª) Camada Q - n = 2 à 8s

Grupos

Antigamente, chamavam-se "famílias". Os elementos do mesmo grupo têm o mesmo número de elétrons na camada de valência (camada mais externa). Assim, os elementos do mesmo grupo possuem comportamento químico semelhante. Existem 18 grupos sendo que o elemento químico hidrogênio é o único que não se enquadra em nenhuma família e está localizado em sua posição apenas por ter número atômico igual a 1, isto é, como tem apenas um elétron na última camada, foi colocado no Grupo 1, mesmo sem ser um metal.Na tabela os grupos são as linhas verticais (de cima para baixo)

Classificações dos elementos

Dentro da tabela periódica, os elementos químicos também podem ser classificados em conjuntos, chamados de séries químicas, de acordo com sua configuração eletrônica:
Além disso, podem ser classificados de acordo com suas propriedades físicas nos grupos a seguir:


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