Trabalho de Quimica - Tabela Periodica

Trabalho de Quimica - Tabela Periodica

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INTRODUÇÃO

Nossa discussão ao longo do trabalho irá revelar novas tendências ao longo da horizontal da tabela, tanto nas propriedades químicas como físicas. Além disso, existem tendências ao longo da diagonal; os elementos se assemelham aos seus vizinhos na diagonal formada pelas linhas e colunas seguintes na tabela periódica. Para tornar clara a existência dessas relações, e enfatizar a utilidade da tabela periódica, discutiremos ao longo do trabalho algumas das tendências mais importantes nas propriedades dos elementos e de alguns dos seus compostos.

Para a química, o detalhe mais importante na estrutura atômica não é o núcleo, mas sim a distribuição dos elétrons nas várias camadas eletrônicas e é isto o que nos propomos a demonstrar ao longo deste trabalho.

A História da Tabela Periódica

Um pré-requisito necessário para construção da tabela periódica, foi à descoberta individual dos elementos químicos. Embora os elementos, tais como ouro (Au), prata (Ag), estanho (Sn), cobre (Cu), chumbo (Pb) e mercúrio (Hg) fossem conhecidos desde a antiguidade. A primeira descoberta científica de um elemento ocorreu em 1669, quando o alquimista Henning Brand descobriu o fósforo.

Durante os 200 anos seguintes, um grande volume de conhecimento relativo às propriedades dos elementos e seus compostos, foram adquiridos pelos químicos. Com o aumento do número de elementos descobertos, os cientistas iniciaram a investigação de modelos para reconhecer as propriedades e desenvolver esquemas de classificação.

A primeira classificação foi à divisão dos elementos em metais e não-metais. Isso possibilitou a antecipação das propriedades de outros elementos, determinando assim, se seriam ou não metálicos.

Veja, a seguir, um breve histórico:

  • 1829 - Tríades de DÖBereineR:

Johann W. Döbereiner teve a primeira idéia, com sucesso parcial, de agrupar os elementos em três - ou tríades. Essas tríades também estavam separadas pelas massas atômicas, mas com propriedades químicas muito semelhantes.

A massa atômica do elemento central da tríade, era supostamente a média das massas atômicas do primeiro e terceiro membros. Lamentavelmente, muitos dos metais não podiam ser agrupados em tríades.

Elemento

Massa atômica

CálcioEstrôncioBário

4088  >>> (40 + 137)/2 = 88,5137

1817 - Leis das tríades de Döbereiner

  • 1863 - Parafuso Telúrico de Chancourtois:

Em, A. E. Béguyer de Chancourtois dispôs os elementos numa espiral traçada nas paredes de um cilindro, em ordem crescente de massa atômica. Tal classificação recebeu o nome de parafuso telúrico.

1862 - O parafuso telúrico de Chancourtois

  • 1864 - Lei das Oitavas de Newlands:

John A.R. Newlands (professor de química na City College em Londres). Sugerindo que os elementos poderiam ser arranjados num modelo periódico de oitavas, ou grupos de oito, na ordem crescente de suas massas atômicas.

Este modelo colocou o elemento lítio, sódio e potássio juntos. Esquecendo o grupo dos elementos cloro, bromo e iodo, e os metais comuns como o ferro e o cobre. A idéia de Newlands foi ridicularizada pela analogia com os sete intervalos da escala musical. A Chemical Society recusou a publicação do seu trabalho periódico (Journal of the Chemical Society).

Nenhuma regra numérica foi encontrada para que se pudessem organizar completamente os elementos químicos numa forma consistente, com as propriedades químicas e suas massas atômicas.

A base teórica na quais os elementos químicos estão arranjados atualmente - número atômico e teoria quântica - era desconhecida naquela época e permaneceu assim pôr várias décadas.

1864 - As leis das oitavas de Newland

  • 1872 - Tabela de Mendeleyev:

Finalmente, Dimitri Ivanovitch Mendeleyev apresentou uma classificação, que é a base da classificação periódica moderna, colocando os elementos em ordem crescente de suas massas atômicas, distribuídos em oito colunas verticais e doze faixas horizontais. Verificou que as propriedades variavam periodicamente à medida que aumentava a massa atômica.

1872 - A tabela periódica de Mendeleyev.

Os espaços marcados com traços representam elementos que Mendeleyev deduziu existirem, mas que ainda não haviam sido descobertos àquela época. Os símbolos no topo de cada coluna são as fórmulas moleculares escritas no estilo do século XIX.

  • 1913 - A descoberta do número atômico:

O cientista britânico Henry Moseley descobriu que o número de prótons no núcleo de um determinado átomo, era sempre o mesmo. Moseley usou essa idéia para o número atômico de cada átomo. Quando os átomos foram arranjados de acordo com o aumento do número atômico, os problemas existentes na tabela de Mendeleyev desapareceram.

Devido ao trabalho de Moseley, a tabela periódica moderna esta baseada no número atômico dos elementos.

A tabela atual se difere bastante da de Mendeleyev. Com o passar do tempo, os químicos foram melhorando a tabela periódica moderna, aplicando novos dados, como as descobertas de novos elementos ou um número mais precisam na massa atômica, e rearranjando os existentes, sempre em função dos conceitos originais.

  • As últimas modificações:

A última maior troca na tabela periódica, resultou do trabalho de Glenn Seaborg, na década de 50. A partir da descoberta do plutônio em 1940, Seaborg descobriu todos os elementos transurânicos (do número atômico 94 até 102). Reconfigurou a tabela periódica colocando a série dos actnídeos abaixo da série dos lantanídeos.

O sistema de numeração dos grupos da tabela periódica, usados atualmente, é recomendado pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). A numeração é feita em algarismos arábicos de 1 a 18, começando a numeração da esquerda para a direita, sendo o grupo 1, o dos metais alcalinos e o 18, o dos gases nobres.

Na Tabela Periódica moderna, os elementos são colocados em ordem crescente de número atômico.

  a história da ciência parece ter esquecido de lothar meyer

É muito comum atribuir o crédito da construção da Tabela Periódica a Mendeleyev, mas não devemos nos esquecer de outro químico, talvez tão brilhante quanto o cientista russo: o alemão Julius Lothar Meyer (1830 - 1895).

Em 1869, Meyer e Mendeleyev, trabalhando independentemente, lançaram classificações periódicas semelhantes. Mas o brilhantismo das previsões de Mendeleyev ofuscou por completo o resultado das pesquisas de Lothar Meyer.

Em 1882, porém, os dois cientistas receberam a Medalha Davy, a mais alta honraria da Associação Britânica para o Progresso da Ciência.

TABELA PERIÓDICA E SUAS PROPRIEDADES:

As propriedades periódicas são aquelas que, na medida em que o número atômico aumenta, assumem valores semelhantes para intervalos regulares, isto é, repetem periodicamente.

  • Raio atômico:

É uma característica difícil de ser determinada. Usaremos aqui, de maneira geral, dois fatores:

Número de níveis (camadas): Quanto maior o número de níveis, maior será o tamanho do átomo. Se os átomos comparados tiverem o mesmo número de níveis (camadas), usaremos:

Números de prótons (número atômico Z): o átomo que apresentar o maior número de prótons exerce uma maior atração sobre os seus elétrons, o que ocasiona uma diminuição do seu tamanho (atração núcleo-elétron).

  • Energia de ionização:

É a energia necessária para remover um ou mais elétrons de um átomo isolado no estado gasoso.

X0(g) + energia ® X+(g) + e-

A remoção do primeiro elétron, que é o mais afastado do núcleo, requer uma quantidade de energia denominada primeira energia de ionização (1a E.I.) e assim sucessivamente. De maneira geral podemos relacionar a energia de ionização com o tamanho do átomo, pois quanto maior for o raio atômico, mais fácil será remover o elétron mais afastado (ou externo), visto que a força de atração núcleo-elétron será menor.

Generalizando: Quanto maior o tamanho do átomo, menor será a primeira energia de ionização. 

Unidades utilizadas para a energia de ionização:

eV ---------------------------- elétron-volt

Kcal / mol --------------------quilocaloria por mol

KJ / mol -------------------- -quilojoule por mol

 

  • Afinidade Eletrônica ou eletroafinidade:

É a energia liberada quando um átomo isolado, no estado gasoso, "captura" um elétron.

X0(g) + e- ® X-(g) + energia

Quanto menor o tamanho do átomo, maior será sua afinidade eletrônica.

Infelizmente, a medida experimental de afinidade eletrônica é muito difícil e, por isso, seus valores são conhecidos apenas para alguns elementos químicos. Além disso, essa propriedade não é definida para os gases nobres.

  • Eletronegatividade:

É a forca de atração exercida sobre os elétrons de uma ligação.

A eletronegatividade dos elementos não é uma grandeza absoluta, mas, sim, relativa. Ao estudá-la, na verdade estamos comparando estamos comparando a força de atração exercida pelos átomos sobre os elétrons de uma ligação. Essa força de atração tem uma relação com o raio atômico.

Generalizando: Quanto menor o tamanho de um átomo, maior será à força de atração, pois à distância núcleo-elétron da ligação é menor. Também não é definida para os gases nobres.

 

  • Eletropositividade ou Caráter Metálico:

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