A classificação atual dos elementos químicos Observe a imagem da página 106. Ela representa a classificação atual dos elementos químicos. Vamos começar a conhecer como é a estrutura atual da Tabela Periódica, outra maneira de chamar essa classificação. Observe os números que aparecem acima e à esquerda de cada símbolo dos elementos químicos. Eles representam seu número atômico. Esses números só foram determinados em 1913, após a proposição do modelo do átomo nuclear; por isso, não constavam da tabela proposta por Mendeleev, que morreu em 1907. Na Tabela Periódica atual, o número 1 indica o número atômico do hidrogênio (H); o número 2 corresponde ao número atômico do hélio (He), e assim por diante. A disposição dos elementos na tabela, da esquerda para a direita, segue a ordem crescente de números atômicos.
DIVULGAÇÃO PNLD
Grupos e períodos Agora observe os números em preto (de 1 a 18) em cada uma das linhas verticais (colunas) da tabela; esses números indicam grupos. Cada coluna da tabela reúne os elementos de um mesmo grupo (18 no total). Antigamente, essas colunas eram conhecidas por família e recebiam um número e uma letra, indicados em vermelho na Tabela. As letras indicavam a divisão dos elementos químicos em dois grandes grupos: os elementos representativos – representados pela letra A (1A, 2A, 3A, etc.) – e os elementos de transição – representados pela letra B (1B, 2B, 3B, etc.). Qual é a característica comum aos elementos que pertencem a um mesmo grupo da Tabela Periódica? Vamos ver um exemplo. Observe a distribuição eletrônica dos elementos que pertencem ao grupo 14 (carbono, silício, germânio, estanho e chumbo): C: 2 - 4 Sn: 2 - 8 - 18 - 18 - 4 6 50 Si: 2 - 8 - 4 Pb: 2 - 8 - 18 - 32 - 18 - 4 14 82 Ge: 2 8 18 4 32 Como você pode perceber, todos os elementos desse grupo têm 4 elétrons no último nível de energia ou camada eletrônica. Ter o mesmo número de elétrons no último nível de energia é uma característica eletrônica comum aos elementos de um mesmo grupo, considerando os elementos representativos. Assim, se observássemos a distribuição eletrônica dos elementos químicos do grupo 1, notaríamos que todos apresentam 1 elétron na última camada eletrônica; os do grupo 2, 2 elétrons; os do grupo 13, 3 elétrons; os do grupo 15, 5 elétrons; os do grupo 16, 6 elétrons; os do grupo 17, 7 elétrons; e os do grupo 18, 8 elétrons. A única exceção é o hélio (He), presente na coluna 18 e que apresenta uma única camada com 2 elétrons. O comportamento químico de uma substância depende do número de elétrons existentes no último nível energético de seus átomos. Por isso, elementos de um mesmo grupo têm comportamento químico semelhante. Os grupos dos elementos representativos também são conhecidos com nomes especiais, como mostra o quadro abaixo. Grupo
Nome do grupo
Elementos presentes no grupo
1
Metais alcalinos
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
2
Metais alcalinoterrosos
Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
13
Grupo do boro
14
Grupo do carbono
C, Si, Ge, Sn, Pb, Fℓ
B, Al, Ga, In, Tℓ
15
Grupo do nitrogênio
N, P, As, Sb, Bi
16
Calcogênios
O, S, Se, Te, Po, Lv
17
Halogênios
F, Cℓ, Br, I, At
18
Gases nobres
He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
Como você viu no capítulo anterior, a determinação do número atômico foi feita por Henry Moseley a partir da coleta de dados experimentais, nos quais elétrons altamente acelerados (os raios catódicos, formados em ampolas nas quais se faz a descarga elétrica em gases rarefeitos) foram lançados sobre anteparos de metais variados, produzindo radiações semelhantes à luz, porém mais energéticas, os raios X (usados em radiografias). A frequência (número de ondas por segundo) dos raios X emitidos varia com o número atômico do elemento usado no anteparo.
Observe no quadro ao lado que o hidrogênio não consta em nenhum grupo. Isso porque o hidrogênio é um caso especial. Ele apresenta uma configuração eletrônica semelhante aos metais alcalinos – ou seja, um elétron na última camada –, mas não possui propriedades de uma substância simples metálica. Por isso, embora seja colocado na mesma coluna dos metais alcalinos, o hidrogênio não é um metal alcalino!
Capítulo 5 Classificação periódica dos elementos químicos
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MATRIZ NOVA
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