#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis

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6 descoberta da lei periódica Dizemos que um evento é periódico quando ele se repete regularmente em função de determinado parâmetro. Cada intervalo entre uma repetição e outra é denominado período, e cada período corresponde a uma variação que vai de um mínimo a um máximo ou, ao contrário, de um máximo a um mínimo. O conhecimento acumulado no século XVIII sobre o comportamento dos elementos químicos fez os cientistas notarem que as propriedades de certos grupos de elementos variavam periodicamente. Essa constatação gerou várias tentativas de agrupar ou classificar os elementos em função da semelhança de propriedades. Mendeleyev foi o único que procurou relacionar todos os elementos em uma única classificação, e em 1869 formulou a chamada lei periódica: As propriedades dos elementos, assim como as fórmulas e propriedades das substâncias simples e compostas que eles formam, são funções periódicas de suas massas atômicas. Na tabela de Mendeleyev os elementos eram distribuídos em linhas, de tal modo que elementos quimicamente semelhantes eram encontrados em uma mesma coluna vertical. Mendeleyev deslocou de uma coluna para outra os elementos com propriedades diferentes dos outros membros do grupo. Surgiram então algumas lacunas que Mendeleyev destinou a elementos ainda não descobertos, denominados ecaboro, ecalumínio e ecassilício. Para prever as propriedades do ecaboro, Mendeleyev raciocinou: o ecaboro encontra-se entre o cálcio (massa atômica 40) e o titânio (massa atômica 48), logo: 40148 5 44 (massa atômica do ecaboro) 2 Além disso, ele deve formar com o oxigênio um análogo dos óxidos de boro e de alumínio, X 2 O 3 . Deve ser um metal leve, já que se encontra entre o cálcio e o titânio, e a sua densidade relativa pode ser determinada com base nas dos seus vizinhos (cálcio, 1,5, e titânio, 4,5): 15 , 145 , 5 30 , (densidade do ecaboro) 2 Procedendo desse modo, Mendeleyev “previa” as propriedades químicas de elementos que ainda não haviam sido descobertos. Várias previsões de Mendeleyev foram confirmadas e, embora mais tarde ficasse provada que a periodicidade das propriedades dos elementos é função do número atômico, e não da massa atômica, a tabela de Mendeleyev não perdeu a validade. A lei periódica atual foi formulada em 1913 por Moseley, que provou que as propriedades dos elementos variavam periodicamente em função do número de prótons: Muitas propriedades químicas e físicas dos elementos e das substâncias simples que eles formam variam periodicamente em função de seus números atômicos. Evento Evento periódico períodos (linhas contínuas) Parâmetro de estudo Em 1875, o químico francês Paul Émile Lecoq de Boisbaudran (1838-1912) isolou um novo elemento a partir de um mineral encontrado nos Pireneus, que foi chamado de gálio, em homenagem a sua pátria, a França, cujo antigo nome era Gália. Pouco tempo depois de comunicar sua descoberta à Academia de Ciências de Paris, Lecoq recebeu uma carta de Mendeleyev dizendo que todas as propriedades do gálio estavam corretas, exceto sua densidade. O cientista francês resolveu então verificar novamente a densidade do seu elemento, observando que havia se enganado e que Mendeleyev, mesmo sem nunca ter visto o metal, estava correto. Banco de imagens/Arquivo da editora Modelo básico do átomo e a lei periódica 177
7 A tabela periódica atual Na tabela periódica atual, os elementos estão dispostos em ordem crescente de número atômico (Z), de modo a formar sete períodos (linhas) e dezoito grupos ou famílias (colunas). 1 ₁H 2 Elementos representativos: nome das famílias 1. metais alcalinos (exceto o hidrogênio) 2. metais alcalinoterrosos 13. família do boro 14. família do carbono 15. família do nitrogênio 16. calcogênios 17. halogênios 18. gases nobres 13 14 15 16 17 18 ₂He Períodos (linhas) 1 o período ₃Li ₄Be Famílias ou grupos (colunas) ₅B ₆C ₇N ₈O ₉F ₁₀Ne 2 o período ₁₁Na ₁₂Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ₁₃A, ₁₄Si ₁₅P ₁₆S ₁₇C, ₁₈Ar 3 o período ₁₉K ₂₀Ca ₂₁Sc ₂₂Ti ₂₃V ₂₄Cr ₂₅Mn ₂₆Fe ₂₇Co ₂₈Ni ₂₉Cu ₃₀Zn ₃₁Ga ₃₂Ge ₃₃As ₃₄Se ₃₅Br ₃₆Kr 4 o período ₃₇Rb ₃₈Sr ₃₉Y ₄₀Zr ₄₁Nb ₄₂Mo ₄₃Tc ₄₄Ru ₄₅Rh ₄₆Pd ₄₇Ag ₄₈Cd ₄₉In ₅₀Sn ₅₁Sb ₅₂Te ₅₃I ₅₄Xe 5 o período ₅₅Cs ₅₆Ba lantanídeos ₇₂Hf ₇₃Ta ₇₄W ₇₅Re ₇₆Os ₇₇Ir ₇₈Pt ₇₉Au ₈₀Hg ₈₁T, ₈₂Pb ₈₃Bi ₈₄Po ₈₅At ₈₆Rn 6 o período ₈₇Fr ₈₈Ra actinídeos ₁₀₄Rf ₁₀₅Db ₁₀₆Sg ₁₀₇Bh ₁₀₈Hs ₁₀₉Mt ₁₁₀Ds ₁₁₁Rg ₁₁₂Cn ₁₁₃Uut ₁₁₄F, ₁₁₅Uup ₁₁₆Lv ₁₁₇Uus ₁₁₈Uuo 7 o período ₅₇La ₅₈Ce ₅₉Pr ₆₀Nd ₆₁Pm ₆₂Sm ₆₃Eu ₆₄Gd ₆₅Tb ₆₆Dy ₆₇Ho ₆₈Er ₆₉Tm ₇₀Yb ₇₁Lu ₈₉Ac ₉₀Th ₉₁Pa ₉₂U ₉₃Np ₉₄Pu ₉₅Am ₉₆Cm ₉₇Bk ₉₈Cf ₉₉Es ₁₀₀Fm ₁₀₁Md ₁₀₂No ₁₀₃Lr 6 o período: lantanídeos 7 o período: actinídeos Elementos representativos. Elementos de transição ou transição externa. Elementos considerados à parte. Não correspondem a nenhuma classificação na tabela periódica. Elementos de transição interna. As propriedades químicas dependem diretamente do número de elétrons na camada de valência do átomo no estado fundamental. O número de elétrons na camada de valência determina não só os tipos de ligação que os átomos podem estabelecer para formar substâncias como também as propriedades e os tipos de reação que essas substâncias apresentam. Isso nos leva à seguinte conclusão: As propriedades químicas dos elementos podem ser previstas com base na distribuição eletrônica do átomo no estado fundamental. Concluímos então que o diagrama de energia fornece indicações claras sobre as propriedades químicas dos elementos. 178 Capítulo 7
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