História da Tabela Periodica

1. Introdução

No início dos anos de 1800, os cientistas já conheciam um número considerável de elementos, inclusive algumas de suas propriedades químicas e físicas. Surgiu, então, a necessidade de se organizar os elementos em uma tabela, de modo a se ter grupos de elementos que apresentassem propriedades químicas semelhantes.

Vários trabalhos foram produzidos nesse sentido, mas dois deles, realizados independentemente, tiveram valor fundamental no desenvolvimento do conceito de periodicidade química para construir a tabela periódica dos elementos. Foram os trabalhos efetuados por Lothar Meyer (alemão) e Dmitri Ivanovich Mendeleev (russo).

Ambos listaram os elementos em ordem crescente de suas massas atômicas e observaram que, quando várias propriedades eram representadas graficamente em função da massa atômica, obtinha-se, para cada caso, uma curva periódica.

O trabalho realizado por Mendeleev foi tão profundo e minucioso que acabou sendo utilizado como base da tabela periódica moderna, chegando a prever a existência de elementos ainda não conhecidos na época, como o gálio (chamado por ele de Eka-alumínio) e o germânio (Eka-silício), prevendo suas propriedades com grande precisão.

Para estimar a massa atômica do germânio, ele tomou a média das massas do Si (massa atômica = 28) e Sn (massa atômica = 118).

Comparando a tabela formulada por Mendeleev e a tabela periódica atual, encontramos três situações nas quais os elementos se encontram fora da seqüência crescente em relação à massa atômica:
O argônio (39,948) antecede o potássio (39,098); o cobalto (58,933) antecede o níquel (58,693); e o telúrio (127,60) antecede o iodo (126,90).

Estas anomalias foram resolvidas, em 1914, por um inglês, H. G. J. Moseley, que, a partir do estudo dos espectros de emissão de vários elementos, determinou o número de prótons de cada elemento químico.

Com a determinação do número de prótons (número atômico Z) de cada elemento, ele pôde comprovar que as propriedades periódicas eram em função do número atômico crescente e não da massa atômica, como tinha sido estabelecido por Mendeleev.

A Lei Periódica é estabelecida nestes termos:

“As propriedades dos elementos químicos são uma função periódica do número atômico”.

Isso significa que, quando os elementos são ordenados em ordem crescente de números atômicos, observa-se uma repetição periódica de suas propriedades.

2. Tabela Periódica Moderna

Os elementos encontram-se dispostos em ordem crescente de número atômico e suas posições são estabelecidas através de suas distribuições eletrônicas.

A tabela periódica atual é formada por:

a) sete linhas horizontais, chamadas de períodos. Cada período, exceto o primeiro, começa com um metal alcalino e termina, exceto o último, que ainda se encontra incompleto, com um gás nobre .

A estrutura da tabela periódica fica assim, representada:

No 6º período, incluir a série dos lantanídeos e no 7º a série dos actnídios, que estão indicados abaixo da tabela.

b) As 18 colunas verticais são denominadas de grupos ou famílias. Os elementos que pertencem a uma mesma família apresentam propriedades semelhantes.

As famílias são designadas pelas letras A e B e denominadas de subgrupo; o grupo é indicado por algarismo romano de I a VIII. Por exemplo, o Sc pertence ao grupo III, subgrupo B, ou simplesmente IIIB, enquanto o Boro pertence ao grupo III, subgrupo A, ou simplesmente IIIA. Recentemente, a American Chemical Society recomendou a substituição dos algarismos romanos por números de 1 a 18, para indicar as famílias da tabela periódica.

Por exemplo: o magnésio pertence a família IIA ou 2; o carbono, à família IVA ou 14.

Algumas famílias recebem denominações especiais:

IA ou 1 = metais alcalinos
IIA ou 2 = metais alcalino-terrosos
VIA ou 16 = calcogênios
VIIA ou 17 = halogênios
VIIIA ou 18 = gases nobres

O Hidrogênio não pertence à família dos metais alcalinos e não se encaixa em nenhum outro grupo, uma vez que possui propriedades diferentes de todos os demais elementos químicos.

c) Elementos naturais: são encontrados na natureza.

Elementos artificiais: são produzidos em laboratórios.

Os elementos artificiais são classificados em:
– cisurânicos: apresentam número atômico abaixo do urânio (Z = 92). Apenas dois:
o tecnécio (Z = 43) e o promécio (Z = 61).
– transurânicos: apresentam número atômico acima do urânio (Z = 92). O urânio é o último elemento natural, portanto todos os elementos com número atômico acima do urânio são artificiais.

d) Os elementos, na tabela periódica, também podem ser classificados como:

– metais: correspondem a 80% dos elementos conhecidos. São bons condutores de calor e eletricidade e sua condutividade elétrica diminui com o aumento da temperatura; são dúcteis e maleáveis; sólidos à temperatura ambiente, com exceção do mercúrio que é líquido.

– não-metais (ametais): com poucas exceções, esse elementos não conduzem corrente elétrica ou calor (são isolantes). Encontram-se nos estados físicos sólido, líquido e gasoso, em condições ambientes.

– semimetais ou metalóides: possuem propriedades intermediárias entre as de um metal e um não-metal. Sua condutividade elétrica é pequena e tende a aumentar com a elevação da temperatura. São seis os elementos considerados semimetais: boro (B) sílico (Si), germânio (Ge), arsênio (As), antimônio (Sb) e telúrio (Te). Segundo a classificação atual, esta classe não é mais usada. Alguns elementos são classificados como metais, e outros como ametais.