Qual é a tabela periódica dos elementos?
A tabela periódica, ou tabela periódica dos elementos, é um registro organizado de elementos químicos de acordo com seu número atômico, propriedades e características.
É composto por 118 elementos confirmados pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), dos quais
- 94 são elementos que existem na natureza, e
- 24 elementos são sintéticos, ou seja, foram criados artificialmente.
O seu desenvolvimento está intimamente ligado à descoberta de novos elementos e ao estudo das suas propriedades comuns. Aspectos como a noção de massa atômica e as relações entre a massa atômica e as propriedades periódicas dos elementos têm sido fundamentais para configurar a tabela periódica moderna.
A tabela periódica funciona como uma ferramenta fundamental para o estudo da química, pois permite identificar de forma coerente e fácil as diferenças e semelhanças entre os elementos químicos.
Sua criação é atribuída ao cientista russo Dimitri Mendeleev em 1869. Desde então, a tabela periódica foi aprimorada e atualizada por outros cientistas à medida que novos elementos são descobertos e estudados.
Como a tabela periódica é organizada?
A tabela periódica apresenta todos os elementos até então conhecidos, os quais estão organizados e localizados de acordo com suas características e relação entre eles em grupo, períodos, blocos e metais, metaloides e não metais.
Grupos
A tabela periódica é composta por 18 grupos de elementos organizados em colunas verticais, numerados de 1 a 18 da esquerda para a direita, começando pelos metais alcalinos e terminando pelos gases nobres.
Os elementos que pertencem a uma mesma coluna possuem características químicas semelhantes, baseadas na forma como os elétrons se estruturam na última camada do átomo.
Por exemplo, a primeira coluna contém os elementos que possuem um elétron na última camada do átomo. Nesse caso, o potássio tem quatro camadas e na última um elétron.
Os elementos químicos são organizados em grupos da seguinte forma:
- Grupo 1 (I A): metais alcalinos.
- Grupo 2 (II A): metais alcalino-terrosos.
- Grupo 3 (III B): família do escândio.
- Grupo 4 (IV B): família do titânio.
- Grupo 5 (V B): família do vanádio.
- Grupo 6 (VI B): família do cromo.
- Grupo 7 (VII B): família do manganês.
- Grupo 8 (VIII B): família do ferro.
- Grupo 9 (VIII B): família do cobalto.
- Grupo 10 (VIII B): família do níquel.
- Grupo 11 (I B): família do cobre.
- Grupo 12 (II B): família do zinco.
- Grupo 13 (III A): terroso.
- Grupo 14 (IV A): carbonetos.
- Grupo 15 (V A): nitrogenoides.
- Grupo 16 (VI A): calcógenos ou anfógenos.
- Grupo 17 (VII A): halogênios.
- Grupo 18 (VIII A): gases nobres.
Períodos
Os períodos são as sete linhas horizontais que a tabela periódica possui. Nessas linhas estão agrupados os elementos que possuem o número de camadas de elétrons que coincide com o número do período.
Por exemplo, na primeira linha, o hidrogênio e o hélio têm uma camada de elétrons. No período dois, existem oito elementos que possuem duas camadas de elétrons. Na terceira linha, os elementos têm três camadas de elétrons e assim por diante.
No período seis estão os elementos que possuem seis camadas de elétrons, bem como a linha inferior dos lantanídeos. No período sete estão os elementos que possuem sete camadas de elétrons, bem como a última linha de actinídeos.
Metais, metalóides e não metais
Três categorias de elementos que compõem a tabela periódica podem ser distinguidas por suas propriedades químicas e físicas, quais sejam: metais, metalóides e não metais.
- Metais: são elementos sólidos à temperatura ambiente, sem o mercúrio que se encontra no estado líquido. Eles são maleáveis e dúcteis e são bons condutores de calor e eletricidade. Eles estão no lado esquerdo da mesa.
- Sem metais: São principalmente gases, embora também existam líquidos. Esses elementos não são bons condutores de eletricidade. Eles estão do lado direito da mesa.
- Metalóides ou semimetais: eles têm propriedades de metais e não metais. Eles podem ser brilhantes, opacos e não muito dúcteis. Sua condutividade elétrica é menor do que os metais, mas maior do que os não metais. Eles são encontrados no lado direito da mesa, entre metais e não metais.
Blocos
A tabela periódica também pode ser dividida em quatro blocos com base na sequência da camada de elétrons de cada elemento. O nome de cada bloco deriva de acordo com o orbital em que o último elétron está localizado.
- Bloco s: grupos 1 e 2 dos metais alcalinos, metais alcalino-terrosos, hidrogênio e hélio.
- Bloco p: inclui os grupos 13 a 18 e metaloides.
- Bloco d: composto pelos grupos 3 a 12 e metais de transição.
- Bloco f: não possui número de grupo e corresponde a lantanídeos e actinídeos. Geralmente, eles são colocados abaixo da tabela periódica.
Tendências da tabela periódica
Tendências periódicas referem-se às principais propriedades físicas e químicas que os elementos possuem e que permitem sua organização na tabela periódica. Essas tendências estão relacionadas às mudanças que ocorrem na estrutura atômica de cada elemento de acordo com o período ou grupo a que pertence.
Entre as tendências periódicas estão:
- Rádio atômico: É a distância entre o núcleo do átomo e seu orbital mais externo, que nos permite calcular o tamanho do átomo. Aumenta da direita para a esquerda nos períodos, bem como de cima para baixo nos grupos.
- Afinidade eletrônica: é descrito como a energia que um átomo libera quando um elétron é adicionado a ele ou vice-versa. Aumenta nos períodos da esquerda para a direita e nos grupos aumenta para cima.
- Elétrons de valência: refere-se aos elétrons encontrados na camada mais externa do átomo. Eles aumentam à medida que os elementos são localizados da esquerda para a direita e são estabelecidos a partir do grupo da tabela periódica à qual o elemento pertence.
- Energia de ionização: energia necessária para separar um elétron do átomo. Em um período, essa energia aumenta para a direita e, em um grupo, aumenta para cima.
- Eletro-negatividade: capacidade de um átomo de atrair elétrons para si. Aumenta da esquerda para a direita ao longo de um período de tempo.
- Sem metais: as propriedades dos não-metais aumentam à medida que os elementos são encontrados no canto superior direito da tabela.
- Metais: as propriedades dos metais são maiores porque os elementos estão localizados na parte inferior esquerda da tabela.
Dados básicos dos elementos químicos
As tabelas periódicas costumam conter dados fundamentais de cada um dos elementos nela existentes, o que permite estabelecer uma organização coerente a partir de suas características como símbolo, nome, número atômico e massa atômica, para determinar seu uso.
- Massa atômica: refere-se à massa do átomo, composta de prótons e nêutrons.
- Energia de ionização: é a energia necessária para separar um elétron do átomo.
- Símbolo químico: abreviações para identificar o elemento químico.
- Nome: O nome dado ao elemento químico pode ser derivado do latim, inglês, francês, alemão ou russo.
- Configuração eletronica: a maneira como os elétrons são estruturados ou organizados em um átomo.
- Número atômico: refere-se ao número total de prótons que um átomo possui.
- Eletro-negatividade: É a capacidade de um átomo de atrair elétrons para si.
- Estados de oxidação: Indicador do grau de oxidação de um átomo que faz parte de um elemento químico composto.
Para que serve a tabela periódica?
A tabela periódica é muito útil para estudos científicos, dadas as diferentes funções que possui.
- Permite identificar as diferenças e semelhanças entre os diferentes elementos. Por exemplo, ele contém informações valiosas, como a massa atômica de cada elemento.
- Permite analisar o comportamento químico dos elementos. Por exemplo, ao distinguir a eletronegatividade e a configuração eletrônica do elemento.
- É uma ferramenta fundamental para o estudo da química, incluindo a biologia e outros ramos da ciência, uma vez que identifica as principais características dos elementos químicos.
- Isso torna mais fácil distinguir os elementos de seu número atômico. Isso porque os elementos são constituídos por átomos, que recebem seu nome e são diferenciados pelo número de prótons, elétrons e nêutrons que contêm.
- Pode ser utilizado para prever as propriedades químicas de novos elementos a serem incluídos na tabela, levando em consideração as características dos elementos já definidas.
História da tabela periódica
A criação da tabela periódica é atribuída ao cientista russo Dmitri Mendeleev, que em 1869 reuniu em uma tabela os 63 elementos até então conhecidos pela ciência.
Mendeleev organizou os elementos em ordem crescente por suas massas atômicas, cuidando para colocar na mesma coluna aqueles cujas propriedades físicas são semelhantes. Chegou a deixar espaços vazios antecipando a existência de outros elementos ainda não descobertos naquela época e que deveriam ser incluídos na tabela.
Logo depois, o químico alemão Julius Lothar Meyer encomendou os elementos com base nas propriedades físicas dos átomos. Finalmente, sua estrutura atual é devida ao cientista suíço Alfred Werner.
As últimas grandes mudanças na tabela periódica são o trabalho do ganhador do Prêmio Nobel de Química Glenn Seaborg, que, entre outras coisas, encomendou a série de actinídeos abaixo da série de lantanídeos.
- Elemento químico.
- Símbolo químico.
- Átomo
