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Grade 11Classificação dos elementos e periodicidade nas propriedades


Desenvolvimento histórico da tabela periódica


A tabela periódica é uma das pedras angulares da química moderna. Para entender sua importância, devemos traçar sua interessante evolução histórica. Desde os gregos antigos até os cientistas modernos, muitas mentes brilhantes contribuíram para organizar sistematicamente os elementos. Esta jornada moldou nossa compreensão das propriedades químicas e sua natureza periódica.

Primeiras tentativas de classificação de elementos

Antes da tabela periódica, os antigos filósofos tinham suas próprias ideias sobre os elementos. Gregos como Platão e Aristóteles acreditavam em quatro elementos principais — terra, água, fogo e ar. No entanto, essas eram mais ideias filosóficas do que classificações científicas.

Foi somente após a descoberta de diferentes elementos que os cientistas começaram a pensar em organizá-los. No início do século XIX, os químicos haviam descoberto cerca de 30 elementos, o que levou os pesquisadores a começar a classificá-los com base em diferentes propriedades.

Johann Wolfgang Döbereiner e as tríades

Em 1829, o químico alemão Johann Wolfgang Döbereiner identificou um padrão com alguns elementos. Ele descobriu que alguns elementos poderiam ser agrupados em grupos de três, chamados 'tríades'. Nestas tríades, o peso atômico do elemento do meio era próximo à média dos outros dois. Por exemplo:

Li, Na, K (7, 23, 39) Na ≈ (Li + K) / 2 = (7 + 39) / 2 = 23

Embora a ideia de Döbereiner fosse prática, funcionou apenas para alguns elementos e não levou a um sistema abrangente.

John Newlands e a lei das oitavas

Na década de 1860, o químico inglês John Newlands propôs uma nova maneira de ordenar os elementos, chamada 'Lei das Oitavas'. Ele descobriu que a cada oitavo elemento havia propriedades semelhantes, o que foi comparado a uma escala musical:

Li, Be, B, C, N, O, F, Na, Mg

Esta foi uma das primeiras tentativas de mostrar periodicidade. No entanto, a lei de Newlands funcionava apenas para elementos mais leves e não ganhou ampla aceitação na época.

Desenvolvimento da tabela periódica de Mendeleev

Os avanços mais importantes vieram de Dmitri Mendeleev. Em 1869, o químico russo Mendeleev publicou uma tabela baseada no peso atômico, na qual elementos com propriedades semelhantes apareciam abaixo uns dos outros. Sua tabela periódica foi revolucionária e incluía os seguintes princípios:

  1. Os elementos são dispostos na ordem crescente de peso atômico.
  2. Elementos com propriedades semelhantes vêm em colunas verticais, chamadas grupos.
  3. Permanecem lacunas para elementos ainda desconhecidos, que Mendeleev previu com notável precisão.

Um exemplo da precisão de suas previsões foi para o elemento 'gálio'. Mendeleev o chamou de 'eka-alumínio' e previu com precisão suas propriedades antes mesmo de ser descoberto. A tabela periódica moderna segue a maioria dos princípios de Mendeleev, mas com algumas modificações importantes.

Henry Moseley e os números atômicos

A tabela de Mendeleev baseava-se no peso atômico; no entanto, existiam anomalias na ordem de alguns elementos. Henry Moseley, um físico inglês, resolveu essas questões recriando a tabela periódica com base no número atômico em vez de no peso atômico. Em 1913, Moseley introduziu a lei periódica moderna, que afirmava:

"As propriedades dos elementos são funções periódicas de seus números atômicos."

O trabalho de Moseley explicou por que alguns elementos pareciam estar desordenados apenas com base no peso atômico.

Tabela periódica moderna

A tabela periódica evoluiu para incluir uma compreensão sintética que acomoda elementos e séries recém-descobertos. A tabela moderna está organizada em ordem crescente de número atômico, com elementos dispostos em linhas (períodos) e colunas (grupos) com as seguintes características:

  • Grupo: Colunas verticais representam elementos com propriedades semelhantes, como grupo 1 (metais alcalinos) e grupo 18 (gases nobres).
  • Período: Linhas horizontais onde o número atômico aumenta da esquerda para a direita.
  • Blocos: Com base na configuração eletrônica são divididos em blocos s, p, d e f.

A seguir está um exemplo mostrando o layout geral:

Grupo 1 2 13 14 15 16 17 18 H He Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba Fr Ra

Importância da tabela periódica

A tabela periódica simplifica o estudo da química. Usando-a, os cientistas podem prever as propriedades, reações e possíveis compostos formados por elementos. Ela ajuda a entender as relações entre diferentes elementos e se torna um roteiro para a exploração científica.

Por exemplo, saber que elementos no mesmo grupo têm características semelhantes ajuda os químicos a prever como um elemento reagirá com base em sua posição. Lítio (Li) e sódio (Na) são ambos metais alcalinos, portanto, são altamente reativos, especialmente com água.

A tabela também apresenta conceitos como eletronegatividades, raio atômico e energia de ionização, cada um dos quais muda periodicamente na tabela e fornece informações valiosas sobre o comportamento dos elementos.

Conclusão

Das antigas crenças de terra, ar, fogo e água a gráficos estruturados explicando o comportamento químico, a tabela periódica representa avanços monumentais na ciência. É um testemunho do esforço humano e da busca para entender o mundo natural, destacando as contribuições de muitos indivíduos importantes, como Mendeleev e Moseley. À medida que continuamos a explorar o mundo atômico e eventualmente partículas além dos elementos conhecidos, a tabela periódica permanecerá um símbolo duradouro de descoberta e uma ferramenta valiosa na educação e pesquisa científica.


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