Química volume 1



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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):

6C: 2 - 4

14Si: 2 - 8 - 4

32Ge: 2 - 8 - 18 - 4

50Sn: 2 - 8 - 18 - 18 - 4

82Pb: 2 - 8 - 18 - 32 - 18 - 4

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.
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.
Grupo 1 – Nome do grupo: Metais alcalinos; Elementos presentes no grupo: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

Grupo 2 – Nome do grupo: Metais alcalinoterresos; Elementos presentes no grupo: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra

Grupo 13 – Nome do grupo: Grupo do boro; Elementos presentes no grupo: B, Al, Ga, In, Tℓ

Grupo 14 – Nome do grupo: Grupo do carbono; Elementos presentes no grupo: C, Si, Ge, Sn, Pb, Fℓ

Grupo 15 – Nome do grupo: Grupo do nitrogênio; Elementos presentes no grupo: N, P, As, Sb, Pi

Grupo 16 – Nome do grupo: Calcogênios; Elementos presentes no grupo: O, S, Se, Te, Po, Lv

Grupo 17 – Nome do grupo: Halogênios; Elementos presentes no grupo: F, Cℓ, Br, I, At

Grupo 18 – Nome do grupo: Gases nobres; Elementos presentes no grupo: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn


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!
<106> Não escreva neste livro.
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Edição de arte/arquivo da editora

Tabela Periódica dos Elementos

Fonte: IUPAC. Versão da Tabela Periódica dos Elementos publicada em 8 jan. 2016.


Disponível em: . Acesso em: 7 abr. 2016.
Notas: De acordo com a União Internacional da Química Pura e Aplicada (cuja sigla em inglês é IUPAC), não são expressos os valores de massa atômica para elementos cujos isótopos não são encontrados em amostras naturais terrestres. Na fonte original, são indicados intervalos de massa atômica para os elementos H, Li, Mg, B, C, N, O, Si, S, Cℓ, Br e Tℓ. Os elementos químicos de número atômico 113, 115, 117 e 118 foram reconhecidos pela IUPAC no final de 2015. Até abril de 2016, não foram atribuídos nomes e símbolos a esses elementos.
<107>
Agora observe as linhas horizontais da Tabela Periódica da página ao lado. Chamamos de período ou série cada linha horizontal da Tabela Periódica.

Mas qual é a característica eletrônica de elementos de um mesmo período? Observe:

1º período: H: 1..........................He: 2

2º período: Li: 2 – 1 ...................N: 2 – 5

3º período: Aℓ: 2 – 8 – 3 .............Cℓ: 2 – 8 – 7

4º período: Ca: 2 – 8 – 8 – 2 ......Se: 2 – 8 – 18 – 6

Como você pode notar, o número do período coincide com o número de níveis eletrônicos apresentado pelos elementos que o compõem.

Assim, o elemento arsênio (As), de Z = 33 (2 – 8 – 18 – 5), localiza-se no 4º período e tem elétrons em 4 níveis eletrônicos. Os elementos do 5º período têm os elétrons distribuídos em 5 níveis energéticos, e assim por diante.

O 6º período é o mais longo da Tabela Periódica. Na coluna 3 desse período estão localizados os elementos que têm números atômicos de 57 a 71. Eles pertencem à chamada série dos lantanídeos, por ser iniciada pelo lantânio (La), de Z = 57. Eles fazem parte de um grupo de elementos de grande relevância no mundo atual: as terras-raras; isso porque são muito empregados em equipamentos de alta tecnologia (leia a seção Conexões: Química e Economia, mais adiante).

O 7º período apresenta lacunas, isto é, não é completo: à medida que novos elementos têm sido obtidos pelos físicos nucleares, juntam-se aos já conhecidos, nesse mesmo período. Na coluna 3, os números de 89-103 constituem a série dos actinídeos, cujo primeiro elemento é o actínio (Ac), de Z = 89.

Os lantanídeos e actinídeos são chamados de elementos de transição interna. Essas duas séries usualmente estão dispostas abaixo da tabela.



Os elementos localizados depois do urânio (U), de Z = 92, são artificiais, isto é, só podem ser obtidos em laboratório. Esses elementos são chamados de transurânicos.

A representação da Tabela Periódica estendida – como se abríssemos o quadrinho em que se encontram os lantanídeos e os actinídeos – pode tornar mais claro o que foi dito anteriormente.


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Edição de arte/arquivo da editora



Tabela Periódica

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