Tabela periódica

A tabela periódica é uma forma de organizar os elementos e funciona como uma espécie de ferramenta que possibilita compreender melhor as propriedades e tendências dos elementos químicos. Em muitas representações, os elementos são coloridos para destacar diferentes categorias, como metais, ametais e metaloides, facilitando a visualização das propriedades e tendências periódicas. Atualmente, existem 118 elementos conhecidos, e a tabela é projetada para acomodar elementos que possam vir a ser descobertos no futuro.

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Resumo sobre tabela periódica

• A tabela periódica é uma forma de organização dos elementos químicos.
• A versão atual tem 118 elementos conhecidos.
• Está organizada em linhas (períodos) e colunas (grupos) que refletem propriedades químicas.
• Elementos no mesmo grupo têm propriedades semelhantes.
• Os blocos s, p, d e f refletem a configuração eletrônica dos elementos.
• Os lantanídeos e actinídeos são exibidos em uma linha separada na tabela.
• As propriedades periódicas são raio atômico, eletronegatividade, eletropositividade, energia de ionização e afinidade eletrônica.
• Os elementos sintéticos foram criados em laboratório e têm vida curta.Parte superior do formulário
• A tabela foi originalmente criada por Dmitri Mendeleev, em 1869, com base nas massas atômicas.
• Foi reorganizada por Henry Moseley, em 1913, de acordo com o número atômico.

Videoaula sobre a tabela periódica

Como funciona a tabela periódica?

A tabela periódica funciona como uma espécie de matriz cuja principal função é estabelecer uma organização sistemática dos elementos químicos de acordo com suas propriedades e características. Em outras palavras, ela foi desenvolvida para facilitar a visualização e compreensão dos elementos e suas relações.

Em vista disso, os elementos são dispostos em ordem crescente de número atômico, o qual corresponde à quantidade de prótons no núcleo de um átomo. Além disso, cada elemento tem seu próprio símbolo, nome, número atômico e massa atômica.

Como é a organização da tabela periódica?

A organização da tabela periódica é dada pela divisão em sete períodos, nas linhas horizontais, e 18 grupos, nas colunas verticais (antigas famílias A e B). Conforme é ilustrado a seguir:

Assim sendo, entenda melhor o que é cada um deles:

• Períodos: existem sete períodos, e eles indicam a quantidade de camadas de elétrons que os átomos dos elementos têm. À medida que você se move da esquerda para a direita em um período, o número de prótons e elétrons aumenta.
• Grupos: os elementos em um mesmo grupo compartilham características químicas semelhantes. Isso ocorre porque têm o mesmo número de elétrons na última camada, o que influencia a reatividade química. Nesse sentido, existem 18 grupos, e eles podem ser divididos em famílias, como os metais alcalinos, metais alcalino-terrosos, halogênios e gases nobres.

Além disso, os elementos são classificados em três categorias principais: metais, ametais e semimetais (metaloides). Por fim, temos a organização em blocos (s, p, d, f), em que os elementos estão dispostos com base na subcamada de elétrons em que o último elétron está inserido. Isso ajuda a entender as propriedades eletrônicas dos átomos.

Veja também: Quais são os elementos que constituem um átomo?

Quantos e quais são os elementos químicos da tabela periódica?

Até o momento, foram descobertos 118 elementos, os quais foram organizados no quadro abaixo levando-se em conta, respectivamente, o número atômico, o símbolo químico e o nome de cada um deles:

Propriedades periódicas

As propriedades periódicas são características dos elementos químicos que variam de maneira previsível ao longo da tabela periódica. Essa variação é denominada periodicidade e remete a uma tendência entre os períodos da tabela. Assim, podemos destacar o raio atômico, a energia de ionização, a afinidade eletrônica, a eletropositividade, a eletronegatividade e o caráter metálico como tais características dos elementos:

• Raio atômico: trata-se da dimensão do átomo, que geralmente aumenta de cima para baixo em um grupo e diminui da esquerda para a direita em um período.
• Energia de ionização: é a energia necessária para remover um elétron de um átomo no estado gasoso. Ela aumenta da esquerda para a direita em um período e diminui de cima para baixo em um grupo. Para saber mais sobre essa propriedade, clique aqui.
• Afinidade eletrônica: é a energia liberada quando um átomo ganha um elétron. Como tendência, é similar à energia de ionização: aumenta da esquerda para a direita em um período e diminui de cima para baixo em um grupo.
• Eletronegatividade: tendência de um átomo a atrair elétrons na formação de uma ligação química. Aumenta da esquerda para a direita em um período e diminui de cima para baixo em um grupo. Para saber mais, clique aqui.
• Eletropositividade: é a tendência de um átomo em perder elétrons e formar íons positivos. Na tabela, aumenta de cima para baixo em um grupo e diminui da esquerda para a direita em um período. Saiba mais sobre essa propriedade clicando aqui.
• Caráter metálico: é a tendência de um elemento agir como metal, exibindo características como boa condução de calor e eletricidade, brilho metálico e capacidade de perder elétrons facilmente (formando cátions). Na tabela periódica, o caráter metálico aumenta de cima para baixo nos grupos (colunas) e diminui da esquerda para a direita nos períodos (linhas).

Com base no que foi dito, veja, a seguir, como podem ser representados os sentidos e as direções dessas propriedades na tabela periódica. Observe que o caráter ametálico e a eletropositividade são os inversos do caráter metálico e da eletronegatividade respectivamente.

Versões alternativas da tabela periódica

Na tentativa de organizar os elementos a fim de compreender melhor suas características e propriedades, vários modelos foram surgindo ao longo do século XIX, de modo que existem várias versões alternativas da tabela periódica. Cada uma ofereceu uma perspectiva diferente sobre a organização dos elementos, sendo as principais:

• Tabela periódica de Mendeleev: é a primeira versão moderna, baseada na massa atômica e nas propriedades químicas dos elementos. Esse modelo previu a existência de elementos ainda não descobertos, deixando lacunas na tabela, conforme pode ser visto a seguir.

• Tabela periódica de Moseley: baseada na disposição dos elementos por número atômico crescente, que reflete a estrutura eletrônica e as propriedades periódicas de forma mais precisa do que a organização original por massa atômica. Esse modelo foi o difundido.

• Tabela de 32 colunas: foi proposta para incluir os elementos dos blocos d e f no corpo principal da tabela, ao invés de colocá-los separados. Dessa forma, os lantanídeos e actinídeos foram incorporados diretamente na estrutura principal, formando uma tabela mais larga.

• Tabela periódica em forma de espiral de Benfey: tem uma representação em espiral contínua, com o hidrogênio no centro e os outros elementos irradiando em torno dele. Mostra as famílias de elementos de maneira visual, conectando melhor as propriedades dos elementos do bloco f.

• Tabela periódica de Stowe: organiza os elementos, de acordo com suas propriedades químicas, em forma de pirâmide. Nesse caso, divide-se os elementos em camadas eletrônicas com base em seus orbitais, conforme é ilustrado a seguir.

História da tabela periódica

A história da tabela periódica é marcada por importantes descobertas e inovações, das quais podemos destacar alguns pontos interessantes. Por exemplo, antes dela, os elementos eram organizados de forma desordenada, com pouca compreensão sobre suas propriedades e relações, até que os químicos começaram a notar que certos elementos exibiam propriedades semelhantes, sugerindo uma organização.

Com base nisso, Mendeleev, um químico russo, criou a primeira tabela periódica moderna. Ele organizou os elementos conhecidos com base em suas propriedades químicas e massas atômicas, colocando-os em colunas (grupos) e linhas (períodos). Ele previu a existência e as propriedades de elementos ainda não descobertos, o que ajudou a confirmar a validade de sua tabela.

Já em 1913, Henry Moseley, um físico britânico, descobriu que a posição dos elementos deveria ser baseada no número atômico e não na massa atômica. Isso corrigiu algumas das discrepâncias da tabela de Mendeleev e estabeleceu a base para a tabela periódica moderna. Nesse sentido, a tabela periódica moderna é organizada por número atômico crescente e reflete a estrutura eletrônica dos átomos. Ela inclui elementos do bloco s, p, d e f, com lantanídeos e actinídeos exibidos em uma linha separada abaixo do corpo principal da tabela.

Importância da tabela periódica

A importância da tabela periódica é revelada sob diferentes aspectos, a começar por seu papel em solidificar a evolução do conhecimento científico sobre os elementos e suas interações, refletindo descobertas e avanços ao longo do tempo. Nesse cenário, podemos destacar que:

• Ela facilita a identificação e a comparação entre os elementos.
• Permite prever as propriedades e o comportamento dos elementos, incluindo suas reações químicas e características físicas, com base em sua posição na tabela.
• Reflete a estrutura eletrônica dos átomos, ajudando a entender como os elétrons estão distribuídos e como isso afeta as propriedades dos elementos.
• Oferece uma base para o estudo das reações químicas e das ligações entre átomos, sendo essencial para o ensino e a pesquisa em química.
• Ajuda na busca e no desenvolvimento de novos materiais e compostos, identificando combinações possíveis e prevendo como novos elementos podem se comportar.

Curiosidades sobre a tabela periódica

• Na tabela periódica, dos 118 elementos conhecidos, 94 são considerados naturais, ou seja, ocorrem naturalmente na Terra, enquanto os demais 24 são sintéticos.
• O hidrogênio, o elemento com o número atômico 1, é o mais abundante no Universo, formando a maior parte das estrelas e do hidrogênio estelar.
• Vários elementos são nomeados em homenagem a cientistas famosos, como o einstênio (Es), em homenagem a Albert Einstein, e o cúrio (Cm), em homenagem a Marie e Pierre Curie.
• Alguns elementos têm nomes que refletem locais, como o európio (Eu), que homenageia o continente europeu, e o amerício (Am), que homenageia as Américas.

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Exercícios resolvidos sobre tabela periódica

1) (Uece-adaptada) Henry Gwyn Jeffreys Moseley (1887–1915), morto em combate na Índia durante a Primeira Guerra Mundial, deu uma definitiva contribuição para elaborar uma lei de recorrência para a Classificação Periódica dos elementos ao determinar um valor para cada um deles no que diz respeito

a) ao volume atômico.
b) à massa atômica.
c) ao número atômico.
d) à eletronegatividade.

Gabarito: c)

Henry Moseley reorganizou os elementos com base no número atômico, corrigindo algumas discrepâncias que havia no modelo anterior de Mendeleev, baseado nas massas atômicas. Dessa forma, ficou estabelecido que as propriedades periódicas dos elementos são determinadas pelo número de prótons no núcleo, e não pela massa.

2) (UEG) - No processo de evolução da tabela periódica, os modelos de Mendeleev e Moseley foram as formulações mais bem-sucedidas para demonstrar a periodicidade das propriedades dos elementos químicos. Nesse contexto, a diferença básica entre os modelos de Mendeleev e Moseley residem, respectivamente, na forma de organização dos seguintes parâmetros atômicos:

a) massa atômica e elétrons
b) massa atômica e nêutrons
c) elétrons e número de prótons
d) nêutrons e número de prótons
e) massa atômica e número de prótons

Gabarito: e)

A principal diferença entre os dois modelos está no parâmetro usado para organizar os elementos: Mendeleev usou a massa atômica, enquanto Moseley utilizou o número de prótons.

Créditos das imagens

^[1] Wikimedia Commons

^[2] Wikimedia Commons

Fontes

ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. A periodicidade. In: Princípios de Química: Questionando A Vida Moderna e o Meio Ambiente. 7. ed. [s.l.] Bookman, 2018. p. 51–63.

DE BARROS FARIA, R. The periodic table. Its story and its significance. Quimica Nova, 2009.

L. BROWN, T. et al. Tabela periódica. In: Química: A Ciência Central. 13. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil., 2016. p. 54–57.

SCERRI, E. R. The Evolution of the Periodic System. Scientific American, v. 279, n. 3, p. 78–83, 1998.