CIÊNCIAS 9º ANO: A TABELA PERIÓDICA

MENDELEEV E A PERIODICIDADE DOS ELEMENTOS

Dmitri Mendeleev foi professor universitário na Rússia e fez uma importante descoberta na história da Ciência enquanto estava escrevendo um livro de química.

Ele registrou as propriedades de cada um dos elementos químicos conhecidos (na época eram 63; hoje são mais de 100) em fichas de papel, cada ficha para um elemento.

Manipulando as fichas, na tentativa de encadear as idéias antes de escrever uma certa parte da obra, Mendeleev percebeu algo extraordinário.

Na época, havia evidências científicas de que os átomos de cada elemento têm massas diferentes. Mendeleev organizou as fichas de acordo com a ordem crescente da massa dos átomos de cada elemento. Ele notou que nessa seqüência apareciam, a intervalos regulares, elementos com propriedades semelhantes. Havia uma periodicidade, uma repetição, nas propriedades dos elementos.

Entre os muito exemplos de elementos com propriedades semelhantes podemos citar:

· sódio (Na), potássio (K) e rubídio (Rb) – reagem explosivamente com a água; combinam-se com o cloro e o oxigênio formando, respectivamente, compostos de fórmulas ECl e E₂O (E representa o elemento);

· magnésio (Mg), cálcio (Ca) e estrôncio (Sr) – reagem com água, mas não tão violentamente; combinam-se com o cloro e o oxigênio formando, respectivamente, compostos de fórmulas ECl₂ e EO.

A TABELA PERIÓDICA DE MENDELEEV

Com base em sua descoberta, Mendeleev pôde organizar os elementos em uma tabela, na qual aqueles com propriedades semelhantes apareciam numa mesma coluna.

Elaborando melhor a sua descoberta, ele percebeu que pareciam estar faltando alguns elementos para que ela fosse completa. Mendeleev resolveu, então, deixar alguns locais em branco nessa tabela, julgando que algum dia alguém descobriria novos elementos químicos que pudessem ser encaixados nesses locais, com base em suas propriedades. Ele chegou, até, a prever algumas das propriedades que esses elementos teriam.

Mendeleev também percebeu que em alguns locais da tabela seria melhor fazer pequenas inversões na ordem dos elementos. Em 1871, ele publicou uma versão melhorada de seu trabalho.

Antes de Mendeleev alguns cientistas já haviam percebido que alguns grupos de elementos tinham propriedades semelhantes, mas o mérito do químico russo foi o de organizar os elementos com base em suas propriedades, realizar pequenos ajustes necessários e deixar locais para elementos que podiam existir, mas que ainda não haviam sido descobertos.

Os elementos cuja existência foi prevista por Mendeleev de fato existem na natureza e foram descobertos alguns anos mais tarde. E as propriedades desses elementos são iguais ou bastante próximas daquelas previstas por ele.

A TABELA PERIÓDICA ATUAL

Em 1913 e 1914, o inglês Henry Moseley fez importantes descobertas trabalhando com uma técnica envolvendo raios X. Ele descobriu uma característica dos átomos que ficou conhecida como número atômico.

Nesse momento, basta dizer que cada elemento químico possui um número que lhe é característico, o número atômico. Quando os elementos químicos são organizados em ordem crescente de número atômico, ocorre uma periodicidade nas suas propriedades, ou seja, repetem-se regularmente elementos com propriedades semelhantes.

Essa regularidade da natureza é conhecida como lei periódica dos elementos.

Outros cientistas aprimoraram as descobertas de Mendeleev e de Moseley. Esses aprimoramentos conduziram à moderna tabela periódica dos elementos, que aparecem na tabela abaixo.

Nela, as linhas horizontais são chamadas de períodos e as colunas (verticais) são denominadas grupos, ou famílias.

A tabela é constituída de períodos e famílias

A simples localização de um elemento químico na tabela periódica já pode indicar diversas características específicas desse elemento.

Os períodos

Os elementos são distribuídos na tabela em ordem crescente da esquerda para a direita em linhas horizontais, de acordo com o número atômico (Z) de cada elemento, que fica acima de seu símbolo.

Observe a tabela acima. Na tabela há sete linhas horizontais, que são denominadas períodos.

Os períodos indicam o número de camadas ou níveis eletrônicos que o átomo possui. Por exemplo, o potássio (K) está localizado no quarto período, e o césio (Cs), no sexto. Isso significa que na distribuição eletrônica o potássio possui quatro camadas ou níveis eletrônicos e o césio possui seis.

O paládio (Pd) é uma exceção: apesar de estar na quinta linha horizontal, só possui quatro camadas ou níveis eletrônicos.

Os elementos de um mesmo período possuem o mesmo número de camadas eletrônicas, que por sua vez é coincidente com o número do período. Por exemplo:

Período	Nº de camadas	Camadas
1	1	K
2	2	K	L
3	3	K	L	M
4	4	K	L	M	N
5	5	K	L	M	N	O
6	6	K	L	M	N	O	P
7	7	K	L	M	N	O	P	Q

As famílias

Observe que na tabela periódica existem 18 linhas verticais ou colunas. Elas representam as famílias ou os grupos de elementos químicos.

Acima das colunas existem números (1, 2, 3 etc.).

Cada coluna representa uma família; por exemplo:

· 1 é a família dos metais alcalinos;

· 2 é a família doa alcalinos terrosos;

· 18 é a família dos gases nobres.

Cada família química agrupa seus elementos de acordo com a semelhança nas propriedades. Por exemplo, a família 11 é composta pelos elementos químicos cobre (Cu), prata (Ag) e ouro (Au). Eles fazem parte do grupo dos metais e apresentam características comuns: brilho metálico, maleabilidade, ductibilidade, são bons condutores de calor e de eletricidade.

Assim com esses outros elementos, de uma mesma família possuem semelhanças em suas propriedades.

O número de algumas famílias indica quantos elétrons o elemento químico possui na última camada de sua elétrosfera. Acompanhe a seguir, alguns exemplos.

· O sódio (Na) está na família 1, isto é, possui um elétron na última camada de sua eletrosfera.

· O magnésio (MG) está na família 2, isto é, possui um elétron na última camada de sua elétrosfera.

· O alumínio (Al) encontra-se na família 3, pois esse elemento possui três elétrons na última camada de sua elétrosfera.

Os elementos químicos situados nas famílias 1 e 2 possuem o número de elétrons na última camada igual ao número da família a qual pertencem.

Para os das famílias 13 até 18, obtêm-se o número de elétrons na última camada, subtraindo-se 10 do número da família. Nas demais famílias essa regra não pode ser aplicada.

O hélio, apesar de estar na família 18, apresenta apenas dois elétrons na última camada, pois esse elemento possui apenas dois elétrons.

Família	Nº de elétrons na última camada	Nome da família
1	1	Metais Alcalinos
2	2	Metais Alcalinos Terrosos
13	3	Família do Boro
14	4	Família do Carbono
15	5	Família do Nitrogênio
16	6	Calcogênios
17	7	Halogênios
18	8	Gases Nobres

Metais, não-metais e semimetais

Metais

Na tabela periódica da, os elementos destacados em amarelo formam substâncias simples com algumas propriedades razoavelmente semelhantes. Essas substâncias, de modo geral, conduzem bem a corrente elétrica e o calor, são facilmente transformadas em lâminas e em fios e são sólidas nas condições ambientes (isto é, 25ºC de temperatura e pressão equivalente ao valor médio da pressão atmosférica ao nível do mar), exceção feita àquela substância formada pelo mercúrio (Hg), que é líquida. Esses elementos são denominados metais.

Não Metais

Os elementos destacados em rosa e em azul formam substâncias simples que, ao contrário, não conduzem bem o calor nem a corrente elétrica (exceto o carbono na forma da substância simples o grafite), não são facilmente transformadas em lâminas ou em fios. Tais elementos são denominados não-metais (alguns os chamam de ametais). Dos não-metais, onze foram substâncias simples gasosas nas condições ambientes (hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, flúor, cloro e gases nobres) uma forma substância líquida (bromo) e os demais formam substâncias simples sólidas.

Semimetais

Os elementos dos quadrinhos amarelos são os semimetais, assim denominados porque apresentam propriedades “intermediárias” entre a dos metais e a dos não-metais. Eles formam substâncias simples sólidas nas condições ambientes. Dois semimetais de muita importância prática são o silício e o germânio, empregados em componentes eletrônicos.

Gases nobres: modelo de estabilidade

Todas as substâncias químicas são formadas por átomos de elementos químicos. Os cientistas observaram que a imensa maioria das substâncias conhecidas é formada por átomos combinados, unidos. Ás vezes são átomos de um mesmo elemento, às vezes de elementos diferentes.

Dos milhões de substâncias conhecidas, sabe-se de apenas seis nas quais existem átomos não combinados. Essas substâncias são o hélio, o neônio, o xenônio, o argônio, o criptônio e o radônio, gases presentes em pequena quantidade na atmosfera terrestre. Esses gases são formados por átomos não combinados dos elementos do grupo 18 da tabela periódica (He, NE, Ar, Kr, Xe, RN), chamado grupo dos gases nobres.

Além disso, até hoje não foi descoberta sequer uma substância natural na qual átomos de gases nobres estejam combinados entre si ou com átomos de outros elementos.

Essas observações forneceram pistas aos cientistas, no final do século XIX e no início do século XX, para começarem a esclarecer como os átomos se combinam. Já que a eletrosfera é a parte mais externa dos átomos e o núcleo é muito pequeno, parece razoável ser a eletrosfera que atua na combinação dos átomos. E já que os gases nobres não tendem a se combinar, tudo indica que possuir uma eletrosfera semelhante à de gás nobre permite a um átomo estabilizar-se.

Confira a seguir cinco dicas para decorar famílias e elementos da tabela periódica

1. Frases para decorar as famílias da tabela

As letras em laranja das palavras são os símbolos dos elementos químicos daquela família.

1A – Hoje Li Na Kama Robinson Crusoé em Francês

2A – Bela Margarida Casou com o Senhor Bartolomeu Ramos

3A – Belas Alunas Germânicas Indo Telefonar
Bom, Algum Gato Invadiu o Telhado
Bebi Alcóol e Ganhei uma Indigestão Tola

4A – Casou Silicia Germana com Senador Paraibano
                 Comi Siri Gelado Sen Problemas
                 Como Silêncio Geralmente Sanamos Problemas
                 Com Sinceridade Geralmente tenho Sonhos Proíbidos