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o Tabela Periódica dos Elementos é um gráfico (uma tabela) em que todos os elementos químicos conhecidos pelo homem estão dispostos, dispostos de acordo com seu número atômico (prótons), configuração eletrônica e propriedades químicas específicas.
É uma ferramenta conceitual fundamental para o estudo da matéria cuja a primeira versão foi publicada em 1869 pelo químico russo Dmitri Mendeleev, e que foi atualizado ao longo dos anos à medida que novos elementos químicos foram descobertos e os padrões subjacentes às suas propriedades foram melhor compreendidos.
A tabela periódica atual é estruturada em sete linhas (horizontais) chamadas períodos e em 18 colunas (verticais) chamadas grupos ou famílias. Os elementos químicos são organizados de acordo com suas propriedades, da esquerda para a direita e de cima para baixo, em ordem decrescente de seus números atômicos.
Veja também: Exemplos de elementos químicos da tabela periódica
Grupos da tabela periódica
Numerados de 1 a 18 da esquerda para a direita, os nomes dos grupos atuais são determinados pela nomenclatura IUPAC aprovado em 1988 para unificar as diversas formas de nome que existiam. Os elementos de cada grupo possuem configurações eletrônicas semelhantes e a mesma valência (elétrons na última órbita), então eles têm propriedades químicas semelhantes.
Existem os seguintes grupos de elementos, de acordo com a IUPAC:
- Grupo 1 (IA). Todos os metais alcalinos, com exceção do hidrogênio, que embora nominalmente no grupo, é um gás. Os elementos fazem parte da família: lítio (Li), sódio (Na), potássio (K), rubídio (Rb), césio (Cs), frâncio (Fr). Eles têm densidades muito baixas, são bons transmissores de calor e eletricidade, e nunca são encontrados livremente na natureza, mas sim em compostos com outros elementos.
- Grupo 2 (IIA). Os chamados metais alcalino-terrosos são mais duros que os alcalinos, brilhantes e bons condutores elétricos, embora menos reativos e muito bons agentes redutores (oxidantes). A família consiste em: berílio (Be), magnésio (Mg), cálcio (Ca), estrôncio (Sr), bário (Ba) e rádio (Ra).
- Grupo 3 (IIIB). Eles constituem a família do escândio, embora em muitos dos grupos do segmento “d” da tabela (grupos 3 a 12, incluindo actínio e terras raras) não haja um consenso definitivo quanto ao arranjo ideal. Esta família é composta por escândio (Sc), ítrio (Y), lantânio ou lutécio (La) e actínio (Ac), são sólidos, brilhantes e altamente reativos, semelhantes em propriedades ao alumínio.
As chamadas "terras raras" ou elementos de transição interna também pertencem a este grupo: lantanídeos (ou lantanídeos) e actinídeos (ou actinóides), que se encontram em um bloco inferior da tabela. Os lantanídeos são: Lantânio (La), Cério (Ce), Praseodímio (Pr), Neodímio (Nd), Promécio (Pm), Samário (Sm), Európio (Eu), Gadolínio (Gd), Térbio (Tb), Disprósio (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Túlio (Tm), Itterbium (Yb), Lutécio (Lu). Os actinídeos são: tório (Th), proactínio (Pa), urânio (U), neptúnio (Np), plutônio (Pu), amerício (Am), cúrio (Cm), berquélio (Bk), califórnio (Cf), einstênio (Es), férmio (Fm), mendelévio (Md), nobélio (Não) e lawrencio (Lr). Do neptúnio em diante, eles são isótopos instáveis criados pelo homem.
- Grupo 4 (IVB). A chamada família do titânio é composta pelos elementos titânio (Ti), Zircônio (Zr), Hafnium (Hf) e Rutherfórdio (Rf), este último sintético e radioativo, por isso às vezes não é levado em consideração. Esses são metais altamente reativos, portanto, em certas apresentações, eles podem ficar vermelhos e pegar fogo instantaneamente apenas por entrarem em contato com o oxigênio do ar.
- Grupo 5 (VB). Família do vanádio (V), logicamente encabeçada por este elemento e acompanhada pelo nióbio (Nb), tântalo (Ta) e dubnium (Db), este último produzido exclusivamente em laboratório. Eles são sólidos à temperatura ambiente, na cor prata e conduzem calor e eletricidade.
- Grupo 6 (VIB). A família do cromo (Cr), composta por molibdênio (Mo), tungstênio (W) e seabórgio (Sg), são sólidos com alto ponto de fusão e ebulição, condutores de calor e eletricidade, muito resistentes à corrosão e bastante reagentes.
- Grupo 7 (VIIB). Manganês (Mn), tecnécio (Tc) e rênio (Re) são encontrados nesta família, assim como o elemento com número atômico 107, bohrium (Bh). Este último foi sintetizado pela primeira vez em 1981, é altamente instável, então sua meia-vida é de apenas 0,44 segundos. Em linhas gerais, o rênio e o tecnécio também são elementos extremamente raros, este último desprovido de formas estáveis, enquanto o manganês é muito comum na natureza.
- Grupo 8 (VIIIB). A família do Ferro (Fe) inclui Rutênio (Ru), Ósmio (Os) e Hássio (Hs). Este último era conhecido como Unniloctio e foi sintetizado em 1984 pela primeira vez; está listado entre os itens controversos 104 a 108, cuja nomenclatura vem sendo questionada. São elementos bastante reativos, bons condutores de calor e eletricidade e, no caso do ferro, magnéticos.
- Grupo 9 (VIIIB). Esta família é a do cobalto (Co), do ródio (Rh), do irídio (Ir) e do meitnério (Mt). Como no grupo anterior, o primeiro é ferromagnético e representativo das propriedades da família, e o segundo é sintético, portanto não existe na natureza. Seu isótopo mais estável, na verdade, dura cerca de 10 anos.
- Grupo 10 (VIIIB). Junto com os grupos 8 e 9, esta família constituía nas versões anteriores da Tabela Periódica um único grupo de elementos. Versões recentes os separaram, e esta é liderada pelo níquel (Ni), que é acompanhado pelo paládio (Pd), platina (Pt) e darmstádio (Ds). São metais comuns na natureza na forma elementar, embora o níquel, sendo o mais reativo, possa ser encontrado em ligas (em alguns meteoritos, principalmente). Suas propriedades catalíticas tornam esses metais um importante suprimento para a indústria aeroespacial.
- Grupo 11 (IB). A chamada família do cobre (Cu) é composta pelos metais preciosos ouro (Au) e prata (Pb). Eles também são conhecidos como "metais de moeda". Eles são pouco reativos, difíceis de corroer, macios e extremamente úteis ao homem.
- Grupo 12 (IIB). Este grupo contém a chamada família do Zinco (Zn), como o cádmio (Cd), o mercúrio (Hg) e o copernício (Cn), anteriormente denominado ununbium. São metais macios (na verdade, o mercúrio é o único metal líquido à temperatura ambiente), diamagnéticos e divalentes, com os pontos de fusão mais baixos de todos os metais de transição. O engraçado é que o zinco é muito necessário para a química da vida, enquanto o cádmio e o mercúrio são altamente intoxicantes. O Copernicium, por sua vez, é um elemento sintético criado em 1996.
- Grupo 13 (IIIA). Esses elementos são conhecidos como elementos terrosos, pois são abundantes na terra, especialmente o alumínio. O grupo é liderado pelo boro (Br), que é um metalóide, e depois pelo alumínio (Al), gálio (Ga), índio (In) e tálio (Ta), cada vez mais metálicos à medida que se desce na coluna . E embora o boro tenha alta dureza e propriedades não metálicas, os outros são metais macios e maleáveis amplamente utilizados pelo homem.
- Grupo 14 (IVA). Os elementos carbonetos, logicamente encabeçados por carbono (C), silício (Si), germânio (Ge), estanho (Sn) e chumbo (Pb), todos elementos bem conhecidos e difundidos, principalmente o primeiro, indispensável para toda a química de a vida. À medida que se desce na família, porém, os elementos adquirem propriedades metálicas, a ponto de o carbono ser não metálico, o silício e o germânio serem semimetálicos e os dois últimos claramente metálicos.
- Grupo 15 (VA). É o grupo dos elementos nitrogenoidais, liderado como seu nome indica por nitrogênio (N), depois fósforo (P), arsênio (As), antimônio (Sb), bismuto (Bi) e muscovio (Mc), a elemento sintético. Também conhecidos como pannogênios ou nitrogenoides, são muito reativos em altas temperaturas e muitos são indispensáveis para a química orgânica.
- Grupo 16 (VIA). Chamados de calcógenos ou ampígenos, eles estão na família do oxigênio (O), seguido pelo enxofre (S), selênio (Se), telúrio (Te) e polônio (Po). Eles são caracterizados por terem seis elétrons de valência, apesar dos quais suas propriedades variam de não metálicas a metálicas à medida que seu número atômico aumenta. À temperatura ambiente, o oxigênio é um gás altamente reativo devido ao seu pequeno tamanho, enquanto os demais são sólidos e menos frequentes na natureza.
- Grupo 17 (VIIA). A família dos halogênios, nome que vem de sua tendência a formar sais (haletos). Isso se deve ao fato de geralmente constituírem moléculas diatômicas de considerável poder oxidante, o que as leva a formar íons mononegativos. Portanto, são amplamente utilizados na indústria química e na fabricação de materiais de laboratório. Esses elementos são flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodo (I), astato (At) e tenese (Ts), sendo este último também um metal do grupo f.
- Grupo 18 (VIIIA). Conhecidos como gases nobres ou gases inertes, são elementos de baixíssima reatividade, normalmente encontrados na forma de gases monoatômicos, inodoros, incolores, insípidos, formando pouquíssimos compostos excepcionais, devido à sua concha completa de elétrons. Esses elementos são hélio (He), néon (Ne), argônio (Ar), criptônio (Kr), xenônio (Xe), radônio (Rn) e oganeson (Og). Os dois últimos são particulares: o radônio é radioativo e não tem isótopos estáveis, por isso sobrevive apenas 3,8 dias; enquanto o oganeson é de origem sintética e o elemento mais pesado criado até hoje.
Blocos de tabela periódica
Outra forma de entender a tabela periódica é por meio de seus blocos, que são quatro:
- Bloco s. Compreende os dois primeiros grupos, ou seja, metais alcalinos e alcalino-terrosos, além de hidrogênio e hélio.
- Bloco p. Inclui os seis últimos grupos, ou seja, de 13 a 18 da tabela periódica e também todos os metaloides.
- Bloco d. Inclui os grupos 3 a 12 e todos os metais de transição.
- Bloco f. Inclui terras raras: lactanidas e actinidas. Não tem seus próprios números de grupo, embora se presuma que esses elementos pertenceriam a 3.
- Bloco g. Um bloco hipotético, no qual iriam os elementos que podem ser sintetizados no futuro.
