A tabela periódica é um modelo de organização dos 118 elementos químicos até então conhecidos e suas propriedades. Esses elementos estão distribuídos em 7 linhas horizontais com ordem crescente de número atômico, chamadas de períodos; e 18 linhas verticais com propriedades químicas semelhantes, chamadas de famílias ou grupos.
Cada quadro da tabela periódica representa um elemento químico, identificado por símbolo, nome, número atômico e peso atômico ou massa atômica relativa, conforme o exemplo abaixo do hidrogênio (H):
O número atômico se refere a quantidade de prótons (cargas positivas) que os átomos do elemento possui. E será sempre igual ao de elétrons (cargas negativas) quando o átomo estiver em seu estado fundamental.
O hidrogênio (H) tem como número atômico 1 pois possui apenas 1 próton, por esse motivo é o primeiro elemento da tabela.
Já o peso atômico é o número de vezes que um átomo de um elemento é mais pesado que um átomo de hidrogênio. Sendo considerado como peso atômico do Hidrogênio uma unidade.
Classificação dos elementos químicos
Uma das várias divisões da tabela periódica é a classificação dos elementos químicos.
Metais
A maioria dos elementos químicos da tabela periódica pertencem a categoria dos metais como prata (Ag), ouro (Au), ferro (Fe), alumínio (Al), platina (Pt), cobre (Cu), sódio (Na), potássio (K) e zinco (Zn).
Esses elementos possuem como características boa condutividade de energia e calor; solidez em condições ambientais – exceto o Mercúrio(Hg)-; brilho metálico; maleabilidade e ductilidade.
Não metais ou ametais
As nomenclaturas metais e ametais são utilizadas para mostrar como esses elementos são completamente opostos. Os ametais possuem atributos como estado físico variável em condições ambientais (podem ser sólidos, gasosos ou líquidos); má condutividade de energia e calor e; inflexibilidade e inductilidade.
Onze elementos ametais compõe a tabela periódica: carbono (C), fósforo (P), oxigênio (O,) bromo (Br), enxofre (S), selênio (Se), flúor (F), cloro (Cl), iodo (I), nitrogênio (N) e astato (At).
Semimentais ou metaloides
Os semimetais possuem características intermediárias aos metais e não metais, tendo como características condutibilidade elétrica mediana, brilho metálico moderado, alta temperatura de fusão e possibilidade de fragmentação.
Arsênio (As), boro (B), silício (Si), germânio (Ge), antimônio (Sb), polônio (Po) e telúrio (Te) são os sete semimetais.
Gases Nobres
Os chamados elementos químicos de sangue azul (gases nobres) são exclusivamente gaseificados em condições ambientais, sendo encontrados de forma isolada na natureza, além de serem incolores, inodoros e monoatômicas.
Os sete gases nobres são radônio (Rn), criptônio (Kr), hélio (He), neônio (Ne), xenônio (Xe), argônio (Ar) e ununóctio (Uuo).
Hidrogênio
Por ser diferente de qualquer elemento da tabela periódica, o Hidrogênio não se enquadra em nenhuma das categorias anteriores. Suas principais características são insolubilidade em água e facilidade de inflamação.
Estrutura da Tabela Periódica
Período
As 7 linhas horizontais da tabela periódica, chamadas de períodos, agrupam os elementos que possuem o mesmo número de camadas eletrônicas, também chamadas de níveis de energia, que compõem a eletrosfera.
Os elétrons se dividem pelas camadas eletrônicas, estando mais próximos ou distantes de núcleo. Teoricamente podem existir inúmeras camadas eletrônicas; porém foi identificado que os elétrons ocupam apenas 7 camadas, que são denominadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q.
Os períodos da tabela periódica, por sua vez, possuem uma variação no tamanho de 2 a 32 elementos.
- 1º. Período: 2 elementos;
- 2º. Período: 8 elementos;
- 3º. Período: 8 elementos;
- 4º. Período: 18 elementos;
- 5º. Período: 18 elementos;
- 6º. Período: 32 elementos;
- 7º. Período: 32 elementos.
Grupo ou famílias
Na tabela periódica existe 18 linhas verticais chamadas de grupos ou famílias. Os elementos do mesmo grupo têm propriedades físicas e químicas semelhantes, além de possuírem o mesmo número de elétrons em sua camada de valência (última camada eletrônica).
De acordo com a União Internacional da Química Pura e Aplicada (IUPAC), as famílias da tabela periódica devem ser ordenadas de 1 a 18.
- Família 1: 1 elétron na camada de valência;
- Família 2: 2 elétrons na camada de valência;
- Família 13: 3 elétrons na camada de valência;
- Família 14: 4 elétrons na camada de valência;
- Família 15: 5 elétrons na camada de valência;
- Família 16: 6 elétrons na camada de valência;
- Família 17: 7 elétrons na camada de valência;
- Família 18: 8 elétrons na camada de valência.
Algumas famílias possuem nomes especiais:
- Família 1: metais alcalinos;
- Família 2: metais alcalino terrosos;
- Família 16: calcogênios;
- Família 17: halogênios;
- Família 18: gases nobres.
Ainda é muito comum encontrar tabelas periódicas que se subdividem em elementos representativos (A) e elementos de transição (B).
- Família 1A (Grupo 1): metais alcalinos (exceto hidrogênio);
- Família 2A (Grupo 2): metais alcalino terrosos;
- Família B (Grupo 3 a 12): metais de transição;
- Família 3A (Grupo 13): família do boro;
- Família 4A (Grupo 14): família do carbono;
- Família 5A (Grupo 15): família do nitrogênio;
- Família 6A (Grupo 16): calcogênios;
- Família 7A (Grupo 17): halogênios;
- Família 0 ou 8A (Grupo 18): gases nobres.
Blocos
Além das famílias e grupos há a divisão por blocos na tabela periódica. Os blocos são categorizados em s,p,d e f, tendo como critério o elétron de mais energia na configuração eletrônica do elemento.
- Bloco s: hidrogênio (h) e grupos 1 e 2;
- Bloco p: grupos 13 ao 18;
- Bloco d: grupos 3 ao 12;
- Bloco f: séries dos lantanídeos e dos actinídeos.
História da Tabela Periódica
Até chegarmos ao atual modelo da Tabela Periódica foram realizadas diversas transformações com colaboração de muitos cientistas, entre eles: John Dalton, Johann Wolfgang Dobereiner, Alexandre Chancourtoi, John Alexander Newlands e Dimitri Ivanovich Mendeleiev.
O mais conhecido entre os cientistas, Mendeleiev, ganhou o título de pai da Tabela Periódica. Isso porque o seu modelo é o que mais se aproximou da tabela utilizada atualmente e aceita pela comunidade cientifica.
Mendeleiev realizou diversos estudos sobre os elementos químicos e sua massas atômicas. A partir de 1869 essas informações passaram a ser armazenadas em forma de manual e os dados sobre cada elemento químico em cartões colados na sua parede.
A medida que novas informações eram descobertas, os cartões eram trocados de lugar. Alguns espaços ficavam vazios, então Mendeleiev identificou que esses espaços seriam destinados à descoberta de novos elementos químicos. Mais tarde, o gálio e germânio foram descobertos confirmando a sua hipótese.
Curiosidade
Um sonho de Mendeleiev foi fundamental para história da química.
O cientista sonhou com uma tabela onde os elementos se encaixavam. Ao acordar escreveu a tabela e compreendeu que quando listados em ordem crescente de massa atômica os elementos apresentavam várias propriedades químicas semelhantes que se repetiam em intervalos periódicos. Daí surgiu a “Tabela Periódica dos Elementos”.