Tabela Periódica dos Elementos

Hoje vamos começar com uma matéria nova! Vamos observar como são organizados os elementos na tabela periódica!

Dimitri Mendeleiv (1834-1907)

Dimitri Mendeleiv foi o senhor que primeiro dispôs os elementos numa tabela periódica, em 1869. Mas como nós sabemos ainda não tinha sido descoberto o eletrão, logo Dimitri organizou os elementos através da massa atómica e organizou-os de forma crescente.

Hoje em dia, já conhecemos o número atómico e organizamos a tabela periódica também por ordem crescente do número atómico.

Nesta tabela existem:

• Na vertical, Grupos
• Na horizontal, Períodos 

  Grupos

Existem 18 grupos na tabela periódica. São constituídos por elementos com as mesmas propriedades químicas e com o mesmo número de eletrões de valência, formando famílias de elementos. Alguns têm nomes próprios:

    - Grupo 1: Metais alcalinos

    - Grupo 2: Metais alcalino-terrosos

    - Grupo 17: Halogéneos

    - Grupo 18: Gases nobres

  O número do grupo em que um elemento se encontra relaciona-se com o número de eletrões de valência.

Exemplo:

      Lítio (grupo 1) → número atómico 3                   Oxigénio (grupo 16) → número atómico 8

                       2-1                                                                               2-6
                          ↓                                                                                   ↓
               1 eletrão de valência                                                      6 eletrões de valência

Períodos

Existem 7 períodos na tabela periódica. Ao contrários dos grupos, estes não têm nomes representativos e os elementos organizam-se nos períodos consoante o número de níveis de energia.

Elementos do 1º período → 1 nível de energia
Elementos do 2º período → 2 níveis de energia
Elementos do 3º período → 3 níveis de energia
                .                                      .
                .                                      .
                .                                      .

 O número do período em que um elemento se encontra relaciona-se com o número de níveis de energia.

Exemplo:

       Sódio (período 3) → número atómico 11                    Rubídio (período 5) → número atómico 37
   
                                2-8-1                                                                     2-8-18-8-1
                                   ↓                                                                                 ↓
                           3 níveis de energia                                                       5 níveis de energia



                       

                                                                   

Formação de iões

Num átomo, a carga total dos eletrões é igual à carga total de protões, mas de sinal contrário. 

Ex: Flúor- 9 protões
  
             carga total dos eletrões → -9
             carga total dos protões → +9

 Então mas como é que de átomos passam a iões?? Isto é muito                                                                    complicado para mim! É melhor eu ir dormir!

NÃO Snoopy! Não vás dormir que eu te vou explicar como isso acontece!

      nº de protões = nº de eletrões        →        nº de protões > nº de eletrões   

                           ↓                       perde eletrões                        ↓                      

                     Átomo                                                           Ião positivo


     nº de protões = nº de eletrões       →              nº de protões < nº de eletrões      
                          ↓                      ganha eletrões                            ↓
                     Átomo                                                           Ião negativo

Quanto à nuvem eletrónica:

• O ião positivo é menor do que o respetivo átomo, visto que perdeu eletrões.
• O ião negativo é maior do que o respetivo átomo, visto que ganhou eletrões.

E como sabemos se um átomo tem tendência para ganhar ou perder                                                              eletrões?

    Isso tem a ver com o número de eletrões de valência de cada átomo. Os átomos com a totalidade de eletrões de valência (8 eletrões no último nível) são mais estáveis e todos os outros átomos também querem encontrar essa estabilidade.   Logo:

• Se têm poucos eletrões de valência têm tendência para perder eletrões.
• Se têm bastantes eletrões de valência têm tendência para ganhar eletrões.

       IMPORTANTE! 

       

          Os átomos só podem perder ou ganhar, no máximo, três eletrões. 

Distribuição eletrónica

Como nós sabemos, a nuvem eletrónica é constituída por eletrões. Estes não têm todos a mesma energia, distribuindo-se por níveis de energia.

                                                     Níveis           Nº máximo de eletrões

                                                   1º nível                          2
                                             
                                                    2º nível                         8

                                                    3º nível                        18

                                                    último                           8

O número máximo de eletrões em cada nível pode calcular-se pela expressão:
           
                                              2n (ao quadrado)
                                                  ↓
                                               corresponde ao nível de energia
Exemplo:
Potássio (K) → 19 eletrões

                                                 2-8-8-1
                                           ↓
                                    eletrão de valência

Os eletrões de valência correspondem aos eletrões do último nível de energia e são os mais importantes, pois são os responsáveis pelas propriedades químicas dos elementos.

                                           

Constituição atómica

Hoje em dia, o modelo atómico utilizada é o modelo da Nuvem Eletrónica.

Este é constituído por:

• Núcleo → constituído por protões (carga positiva) e por neutrões (carga neutra)  

• Nuvem Eletrónica → constituída por eletrões (carga negativa)

 E esses átomos têm massa?

Têm sim Snoopy! O núcleo de um átomo é o que dá a massa a este e a nuvem eletrónica é o que lhe dá tamanho.

A massa podemos calcular através da seguinte fórmula:

      Protões (Z) + Neutrões (N) = Massa total (A)

                     ↓

          Z= número atómico → número de protões

                                   Número de protões = Número de eletrões

  Em síntese:

•  O modelo da nuvem eletrónica é o utilizado hoje em dia.
• A Nuvem eletrónica tem carga negativa (eletrões) e o núcleo tem carga positiva (protões), o que faz do átomo uma partícula neutra.
• O número de protões e de eletrões é sempre igual .

Modelo atómico de Bohr

Já estão cansados? Vá já está quase! O nosso próximo cientista é o Niel Bohr.


       Em 1913, Bohr completou o modelo de Rutherford com algumas ideias:

• os eletrões movem-se à volta do núcleo em órbitras circulares;
• a cada órbitra corresponde um determinado valor de energia;
• os eletrões com mais energia movem-se em órbitras mais afastadas do núcleo e os que têm menos energia movem-se em órbitas próximas do núcleo

Modelo atómico de Rutherford

                                                           
                                                        Ernest Rutherford (1871-1937)


No século XX, Ernest Rutherford fez uma experiência que consistia em bombardear com partículas x uma lâmina de ouro (com cerca 10 000 átomos de espessura) e observou que:

• as partículas x, quase no seu total, atravessaram a lâmina de ouro sem qualquer problema;
• as partículas x em número muito pequeno eram desviadas, podendo mesmo voltar para trás;

             ↓com isto concluiu que

         

• a maior parte do átomo é espaço vazio, logo muitas partículas atravessaram a lâmina sem se desviarem;
• no interior do átomo, haveria uma zona central muito pequena, com carga positiva onde estaria concentrada toda a sua massa;

                   Rutherford imaginou que os átomos eram constituídos por um núcleo muito pequeno onde estava toda a massa do átomo e por eletrões que se moviam à volta do núcleo. Surgindo assim o primeiro modelo planetário do átomo.

Modelo atómico de Thomson

Joseph o que é que tu achas dos átomos?

         Eu acho que os átomos são corpúsculos de carga positiva onde se encontram dispersos eletrões suficientes para a carga global ser nula e os átomos serem divisíveis.

E como chegaste a essa conclusão, Thomson?







  Comecei por utilizar tubos de descarga, com um gás rarefeito no seu interior, quando havia uma grande diferença de potencial observava-se lá dentro uma fluorescência esverdeada , a que se dá o nome de eletrões, partículas de carga negativa.