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QUÍMICA

A Tabela Periódica

frente 2

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A Tabela PeriódicaCapítulo 4

1. Histórico da Tabela Periódica

1.1. 1817 – As tríades de Döbereiner

Até essa data, conheciam-se cerca de trinta e três elementos químicos. Johann Wolfgang Döbereiner organizou esses elementos em grupos de três, sendo que em cada grupo o elemento central deveria ter a média da massa dos outros dois ele-mentos. Por exemplo:

LítioMassa = 7

BerílioMassa = 9

PotássioMassa = 11

CarbonoMassa = 12

NitrogênioMassa = 14

OxigênioMassa = 16

Essa foi a primeira tentativa relevante de se organizarem os elementos quí-micos conhecidos. Uma de suas principais defi ciências era que elementos com propriedades semelhantes não estavam agrupados (por exemplo, o cálcio possui propriedades semelhantes ao berílio, porém estava em outra “tríade”). Outro pro-blema é que algumas propriedades ainda não haviam sido medidas corretamente, como a massa do potássio, que na verdade não é 11, e sim 39,1.

1.2. 1862 – O parafuso telúrico de Chancourtois

A segunda tentativa de se organizarem os elementos da Tabela Periódica foi feita pelo geólogo francês Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois:

Ele notou que, organizando-se os elementos em ordem crescente de massas atômicas, as coincidências nas propriedades fí sicas e químicas se repetiam de sete em sete elementos:

Li Be B C N O F Na Mg Al Li Be B C N O F Na Mg Al Li Be B C N O F Na Mg Al

Lítio e sódio possuempropriedades semelhantes.

Berílio e magnésio possuempropriedades semelhantes.

Boro e alumíno possuempropriedades semelhantes.

Assim, ele organizou os elementos de forma helicoidal, sendo que os elementos de características semelhantes deviam fi car um abaixo do outro, conforme a ima-gem a seguir:

Johann Wolfgang Döbereiner

(1780-1849)

Alexandre-Émile Béguyer

de Chancourtois (1820-1886)

Parafuso telúrico de Chancourtois

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1.3. 1865 – As oitavas de Newlands

John Alexander Reina Newlands, químico inglês, desenvolveu ainda mais a organização dos elementos criada por Chancourtois, com sua controversa “lei das oitavas”.

Nesta lei, Newlands propôs que os elementos químicos se comportavam como as notas musicais, assim como as notas se repetem de oito em oito, as proprie-dades dos elementos, quando organizados em ordem de massa atômica, também se repetiriam:

Lei das oitavas de Newlands

1.4. 1869 – A Tabela Periódica de Mendeleev

Foi o químico russo Dmitri Ivanovich Mendeleev quem primeiro organizou os elementos químicos em forma de uma tabela que se parece muito com a que uti-lizamos hoje.

Ainda colocando os elementos em ordem crescente de massa atômica, Mendeleev fez cartões para os cerca de 60 elementos conhecidos na época e mar-cou em cada um deles suas principais propriedades. Após organizar tais cartões, Mendeleev notou que alguns espaços da tabela estavam vazios – ou seja, seguindo os padrões de periodicidade, deveria haver algum elemento naquelas lacunas. Assim, ele previu a existência dos elementos germânio, gálio e escândio antes que fossem descobertos, além de suas características: cor, reatividade, massa atômica, densidade etc.

John Alexander Reina Newlands (1837-1898)

Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907)

© DIMITRI IVANOVICH MENDELEEV | WIKICOMMONS

Organização dos elementos segundo Mendeleev.

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1.5. 1914 – A Tabela Periódica moderna

O físico inglês Henry Gwyn Jeffreys Moseley fez algumas correções necessá-rias na Tabela Periódica de Mendeleev.

A principal foi organizar os elementos em ordem crescente de número atômico em vez de massa atômica, o que era mais adequado para organizar suas proprieda-des. Esta tabela é a que utilizamos até hoje. Tabela Periódica atual

Henry Moseley (1887-1915)

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2. Características dos elementos representativos

2.1. Compreendendo a Tabela Periódica atual

A Tabela periódica atual é dividida em grupos e períodos. Os grupos (ou famí-lias) são as colunas e os períodos são as linhas:

1IA

1º

2º

3º

4º

5º

6º

7º

2IIA

3IIIB

4IVB

5VB

6VIB

7VIIB

8VIIIB

9 10 11IB

12IIB

13IIIA

14IVA

15VA

16VIA

17VIIA

18VIIIA

GruposFamílias

Períodos

A Tabela Periódica contém os seguintes grupos/famílias:

Grupo 1 ou Família IA – Grupo dos metais alcalinos: Li, Na, K, Rb, Cs e Fr

Grupo 2 ou Família IIA – Grupo dos metais alcalinoterrosos: Be, Mg, Ca, Sr, Ba e Ra.

Grupo 3 ou Família IIIB

Grupo 4 ou Família IVB

Grupo 5 ou Família VB

Grupo 6 ou Família VIB

Grupo 7 ou Família VIIB

Grupo 8 ou Família VIIIB

Grupo 9 ou Família VIIIB

Grupo 10 ou Família VIIIB

Grupo 11 ou Família IB

Grupo 12 ou Família IIB

Grupo 13 ou Família IIIA – Grupo do boro: B, Al, Ga, In e Tl.

Grupo 14 ou Família IVA – Grupo do carbono: C, Si, Ge, Sn e Pb.

Grupo 15 ou Família VA – Grupo do nitrogênio: N, P, As, Sb e Bi.

Grupo 16 ou Família VIA – Grupo dos calcogênios: O, S, Se, Te e Po.

Grupo 17 ou Família VIIA – Grupo dos halogênios: F, Cl, Br, I e At.

Grupo 18 ou Família VIIIA – Grupo dos gases nobre: He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn.

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2.2. Classificação dos elementos em metais e ametais

Observe a seguir a classificação dos elementos:

Hidrogênio

Metais

Não metais

Semimetais

Gases nobres

O hidrogênio aparece em diferentes posições, em diferentes tabelas periódicas:No grupo 1: porque ele possui um elétron de valência como os metais alcalinosNo grupo 17: porque forma moléculas diatômicas, como os halogênios.Desconectado da tabela: por sua gama de diferentes propriedades não se encaixarem exatamente em

nenhum local da tabela.

3. Classificação dos elementos representativos ou de transição

Os elementos da tabela Periódica podem ser classificados em dois grandes grupos, os elementos represen-tativos e os elementos de transição.

Elementos representativos – Cada grupo contendo esses elementos (grupos 1 e 2, 13 a 18) possui elementos que possuem propriedades químicas semelhantes. Isso ocorre por apresentarem o mesmo número de elétrons de valência. Por exemplo, todos os elementos do grupo 1 possuem 1 elétron de valência e formam um cátion positivo monovalente E+. Os elementos representativos possuem seu último elétron nos subníveis s ou p.

Elementos representativos

Elementos de transição – Os elementos de transição são os que pertencem aos grupos de 3 a 12 (ou famílias “B”). Possuem uma subclassificação: podem ser de transição externa (último elétron no subnível d) ou de transi-ção interna (último elétron no subnível f). Os elementos de transição interna são os lantanídios e os actinídios.

Transição externa

Transição internaLantanídiosActinídios

Elementos de transição

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3.1. Localizando elementos na Tabela Periódica a partir de sua distribuição eletrônica

Se soubermos o número atômico de um átomo, poderemos fazer sua distribui-ção eletrônica e, analisando seus níveis e subníveis mais externos, poderemos pre-ver em que parte da Tabela Periódica este elemento se encontra.

Identificando o período de um átomo – Os elementos químicos foram organi-zados na Tabela periódica de forma que o número do período (linha horizontal) representasse o número de camadas eletrônicas que aquele átomo possui. Assim, conhecendo-se o número de camadas, pode-se identificar o período de um átomo qualquer.

Exemplos – 7N: 1s2 2s2 2p3: possui duas camadas, correspondendo ao segundo período:

19K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1: possui quatro camadas, correspondendo ao quarto período:

4. Como saber a que família ou grupo da Tabela Periódica pertence um elemento químico?

4.1. Identificando o grupo/família de um elemento representativo

A nomenclatura de famílias para os elementos representativos (IA até VIIIA) foi determinada com base no número de elétrons que os átomos pertencentes a elas possuem em seu subnível “s” ou “p” de seu nível de valência.

Exemplos – 7N: 1s2 2s2 2p3, cinco elétrons de valência, corresponde à família VA ou grupo 15:Famílias → Grupos

Para determinar o grupo para elementos representativos a partir da família IIIA, some 10 ao número da família.

Por exemplo:Família IIIA → Grupo 13Família VIA → Grupo 16

103103

19K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1, um elétron de valência, corresponde à família IA ou grupo 1:

2He: 1s2, o hélio, apesar de ter 2 elétrons de valência, é uma exceção: não per-tence à família IIA, e sim à família VIIIA, ou grupo 18:

4.2. Identifi cando o grupo/família de um elemento de transição

Os elementos de transição são os presentes nos grupos de 3 a 12 da Tabela Periódica (ou família IIIB a IIB). Para encontrar tais elementos na Tabela Perió-dica, basta somar o número de elétrons dos dois últimos subníveis mais energéti-cos, e este valor encontrado será o grupo a que ele pertence. Para saber a família, basta observar a tabela a seguir:

Grupo 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Família IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB

Exemplo – 26Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6: somam-se os elétrons dos dois últimos subníveis, 2 + 6 = 8. O ferro pertence ao grupo 8, ou família VIIIB:

5. Identifi cando o grupo e a família de um elemento de transição interna

Os elementos de transição interna (lantanídios e actinídios) apresentam:• 2 elétrons em sua camada de valência;• 8 ou 9 elétrons na penúltima camada;• entre 18 e 32 elétrons na antepenúltima camada.

Seus últimos elétrons estão presentes no subnível f da antepenúltima camada. Todos os lantanídios e os actinídios pertencem ao grupo 3 (ou família IIIB) da Tabela Periódica.

Exemplo – 59Pr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f3

Em camadas: K=2, L=8, M=18, N=21, O=8, P=2

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Divisão da Tabela Periódica conforme distribuição eletrônica – O último elé-tron de um átomo, após a distribuição em níveis e subníveis, pode determinar em que local da Tabela Periódica este elemento se encontra:

1s 1s

2s

3s

4s

5s

4f

5f

6s

3d

4d

5d

6d7s

2p

3p

4p

5p

6p

7p

Bloco s(IA e IIA ou 1 e 2)

Bloco p(IIIA a VIIIA ou 13 a 18)

Bloco d(Todos os grupos B ou 3 a 12)

Bloco f

Elementos representativos do bloco s

Elementos representativos do bloco p

Metais de transição do bloco d

Metais de transição interna (bloco f)