Tabela Periódica: Histórico, Classificação em Períodos e Famílias


Histórico da classificação

Em 1800, os cientistas já contavam com um número razoável de elementos químicos conhecidos (em torno de 60), e muitas propriedades desses elementos já haviam sido determinadas. Sentiu-se então a necessidade de or­ganizar esses dados de uma maneira funcional. Em um consenso geral, estabeleceu-se que o critério mais adequado era organizar os elementos evidenciando a semelhança de propriedades de certos grupos. Várias pro­postas foram postuladas e algumas são apresentadas a seguir.

Tabela Periódica

Dõbereiner (178O-1849)
Criou as tríades de elementos. Organizou os elemen­tos em grupos de três. A massa atômica do elemento cen­tral era a média simples das massas atômicas dos elemen­tos extremos.

Chancourtois (182O-1886)
Criou o parafuso telúrico, colocando os elementos conhecidos em ordem crescente de peso atômico em uma descendente de 45° em torno de um cilindro.

Newlands (1837-1898)
Criou a lei das oitavas, dispondo os elementos, sete a sete, em ordem crescente de massa atômica em linhas ho­rizontais. O oitavo elemento tinha propriedades químicas semelhantes ao primeiro.

Mendeleíev (1834-19O7)
No ano de 1871, o russo Mendeleiev e o alemão Meyer (1830-1895), trabalhando independentemente, or­ganizaram os elementos por ordem crescente de peso atô­mico e semelhança química. Perceberam uma repetição periódica de várias propriedades dos elementos químicos. Algumas propriedades dos elementos químicos estão em função periódica de seus pesos atômicos.

Seu trabalho foi algo singular em termos de organi­zação dos elementos. Com ele, Mendeleiev propôs a exis­tência de novos elementos, chegando a calcular, com im­pressionante precisão, suas propriedades. Mas, trabalhan­do com pesos atômicos, ele deveria efetuar algumas in­versões para que os grupos tivessem semelhança quími­ca. Uma dessas inversões é o telúrio (massa atômica igual a 128) com o iodo (massa atômica igual a 127). Mende­leiev acreditava que as técnicas utilizadas para determinação da massa atômica desses elementos estavam erra­das. Nesse ponto, Mendeleiev não estava com a razão. A ciência desconhecia, naquela época, o conceito de ele­mento químico.

Moseley (1887-1915)
Este físico inglês, já conhecedor do conceito de ele­mento químico, organizou os elementos em ordem cres­cente de número atômico. Desse modo, não era neces­sária nenhuma inversão de posições. A falha de Mende­leiev estava corrigida. Seu trabalho é base da classifica­ção periódica moderna.

Classificação periódica dos elementos
Na tabela periódica atual, os elementos estão orga­nizados em ordem crescente de número atômico e por semelhança química.

Períodos

Os períodos são representados pelas linhas horizon­tais da tabela periódica e são sete ao todo. Ele represen­ta a quantidade de níveis ou camadas que o átomo apre­senta em sua distribuição eletrônica no estado fundamen­tal. Vejamos: o sódio (Na) inicia o 3º e o argônio (Ar) finaliza-o. Ambos apresentam três níveis eletrônicos. É importante observar a distribuição eletrônica do Na (Z = 11): Is2 2s2 2p6 3s’ e a distribuição eletrônica do Ar (Z = 18): Is2 2s2 2p6 3s2 3p6. Logo, ambos apresentam sua distribuição em três níveis de energia.

Além disso, cada período é classificado de acordo com o número de elementos que apresenta.

l° período —> camada K —> muito curto
2° período —> camadas K, L —> curto
3° período —> camadas K, L, M -> curto
4° período —> camadas K, L, M, N —> longo
5° período -> camadas K, L, M, N, O -> longo
6° período —> camadas K, L, M, N, O, P -» muito longo
7° período -> camadas K, L, M, N, O, P, Q -» incompleto

Famílias,  grupos ou colunas

São as linhas verticais da tabela periódica. Existem, ao todo, 18 colunas. De acordo com a lupac (Internatio­nal Union ofPure and Applied Chemistry – União Inter­nacional de Química Pura e Aplicada), elas são numera­das de l a 18. Um modo antigo, ainda muito usado, di­vide a tabela em famílias do tipo A e B.

Família IA (1) – metais alcalinos
Todos os seus elementos têm configuração eletrôni-ca terminando em ns1, em que n representa o nível ele­trônico. Apresentam camada de valência estruturada em ns1. Assim, todos têm um elétron e a tendência natural de formar cátions de carga +1.

Família 2A (2) – metais alcalinoterrosos
Todos os elementos deste grupo têm configuração eletrônica terminando em ns2, em que n representa o ní­vel eletrônico. Apresentam camada de valência estrutu­rada em ns2. Assim, todos têm um elétron e a tendência natural de formar cátions de carga +2.

Família 3A (13) – família do boro
Todos os seus elementos têm configuração eletrôni­ca terminando em np1, em que n representa o nível ele­trônico. Apresentam camada de valência estruturada em ns2 np1. Assim, todos têm três elétrons e a tendência na­tural de formar cátions de carga +3.

Para as famílias do tipo A, o número da família se refere à quantidade de elétrons na camada de valên­cia. A igualdade na quantidade de elétrons da camada de valência provoca nos elementos da mesma família a se­melhança de suas propriedades químicas. Por exemplo, todos os elementos da família l ou IA reagem com a água violentamente e com grande liberação de calor. Para as famílias B, o número não tem associação nenhuma com o número de elétrons na camada de valência.

Família 4A (14) – família do carbono
Todos os seus elementos têm configuração eletrôni­ca terminando em np2, em que n representa o nível ele­trônico. Apresentam camada de valência estruturada em ns2 np2. Assim, todos têm quatro elétrons na última camada.

Família 5A (15) – família do nitrogênio
Todos os seus elementos têm configuração eletrônica terminando em np3, em que n representa o nível eletrôni­co. Apresentam camada de valência estruturada em ns2 np3. Assim, todos têm cinco elétrons na última camada e a tendência natural de formar ânions de carga -3.

O hidrogênio, em algumas tabelas, pode ser colocado nessa vertical. Mas ele não faz parte desta família, porque apresenta propriedades quí­micas distintas dos elementos deste grupo.

Família 6A (16) – calcogênios
Todos os calcogênios têm configuração eletrônica terminando em np4, em que n representa o nível eletrônico. Apresentam camada de valência estruturada em ns2 np4. Assim, todos têm seis elétrons na última camada e a tendência natural de formar ânions de carga -2.

Família 7 A (17) – nao-metais halogênios
Todos os seus elementos têm configuração eletrôni­ca terminando em np5, em que n representa o nível eletrônico. Apresentam camada de valência estruturada em ns2 np5. Assim, todos têm sete elétrons na última camada e a tendência natural de formar ânions de carga -l.

Família zero (18) – família dos gases nobres ou inertes
Com exceção do hélio, que apresenta configuração eletrônica Is2, todos os outros elementos têm configura­ção eletrônica terminando em np6, em que n representa o nível eletrônico. Apresentam camada de valência es­truturada em ns2 np6. Assim, têm oito elétrons na última camada e a tendência natural de não formar íons porque apresentam a camada de valência completa.