Evolução da Tabela Periódica

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Um trabalho realizado no âmbito da disciplina de Química sobre a Evolução da Tabela Periódica, quem contribuiu para o seu desenvolvimento e a organização atual da mesma.

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Evolução da Tabela Periódica

  1. 1. Escola Secundária Inês de Castro Ano letivo 2013/2014 Disciplina de Físico-Química TABELA PERIÓDICA 10ºA Nº14 Flávia Meireles Costa 14-2-2014
  2. 2. Índice Introdução .................................................................................................................................................... 3 História da Tabela Periódica ......................................................................................................................... 3 Antoine Lavoisier...................................................................................................................................... 3 John Dalton .............................................................................................................................................. 3 Jakob Berzelius ......................................................................................................................................... 4 Johann Döbereiner ................................................................................................................................... 4 Alexander Chancourtois ........................................................................................................................... 4 John Newlands ......................................................................................................................................... 5 Lothar Meyer............................................................................................................................................ 5 Mendeleev ............................................................................................................................................... 5 Henry Moseley ......................................................................................................................................... 6 Glenn Seaborg .......................................................................................................................................... 6 Tabela Periódica Atual .................................................................................................................................. 7 Conclusão ..................................................................................................................................................... 7 Bibliografia.................................................................................................................................................... 8 2
  3. 3. Introdução O presente trabalho é sobre a Tabela Periódica, mais concretamente sobre a sua evolução ao longo do tempo e a organização dos elementos químicos que dela fazem parte. O objetivo da sua realização é aprofundar os nossos conhecimentos sobre esta vasta fonte de informação em relação aos elementos químicos, uma vez que nos permite conhecer algumas das suas propriedades. Tenciono, também, saber quem a organizou e como, conhecendo a sua história. História da Tabela Periódica Os elementos químicos existentes conhecidos, que formam uma grande variedade de substâncias, estão organizados segundo algumas regras. Encontram-se representados, assim, na Tabela Periódica. Ao longo dos anos, tem-se descoberto uma enorme quantidade de informações sobre as propriedades quer dos elementos quer dos seus compostos. Antoine Lavoisier Em meados do século XVIII, o químico francês Antoine Lavoisier deu um importante avanço na organização dos elementos. Tentou agrupar as substâncias de acordo com as suas propriedades, tendo escrito a primeira lista extensiva (com 33 elementos). Distinguiu também metais de não-metais. Identificou o elemento Oxigénio, batizando-o. Também descobriu que a água é uma substância composta, evidenciando a sua constituição. Em 1789, enunciou a lei da conservação da matéria (“Na Natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”). John Dalton No início do século XIX, John Dalton (físico e químico inglês) listou os elementos químicos cujas massas atómicas eram conhecidas, por ordem crescente de massa atómica, sendo especificadas as propriedades e compostos de cada elemento. Deste modo, não se efetuou nenhum arranjo ou modelo periódico dos elementos. A lista não era elucidativa uma vez que havia elementos cujas propriedades eram semelhantes, que tinham massas atómicas muito diferentes, estando assim bastante afastados uns dos outros. Ilustração 1 - Dalton e o seu modelo 3
  4. 4. Jakob Berzelius O químico sueco Jakob Berzelius separou, pela primeira vez, os elementos Silício, Zicórnio e Titânio. Determinou a massa atómica de 43 elementos, tendo elaborado uma tabela com os resultados obtidos. Foi o primeiro a utilizar o conceito de halogéneos. Introduziu as letras para simbolizar os elementos químicos. Johann Döbereiner Em 1829, o professor de química alemão Johann Döbereiner agrupou os elementos em conjuntos de três, ou tríades. Embora tivessem propriedades químicas muito semelhantes, estavam separadas pelas suas massas atómicas (que, a do elemento central, seria a média das massas Ilustração 2 - Döbereiner e o exemplo de algumas tríades atómicas do outros dois elementos). Embora tenha sido largamente aceite nessa época, nos 30 anos seguintes, foi constatado que, para vários elementos, as relações químicas estendiam-se a conjuntos com mais de três elementos. Devido a isso, a investigação foi abandonada, além do que não havia conhecimento dos valores exatos das massas atómicas. Alexander Chancourtois Alexander Chancourtois também contribuiu para a organização dos elementos químicos, através da sua disposição na superfície de um cilindro. Com esta teoria e tendo conseguido uma ordenação por ordem crescente da respetiva massa dos elementos, sendo que aqueles que se situavam na mesma linha vertical tinham propriedades semelhantes, apercebeu-se de que as propriedades dos elementos estavam relacionadas com a sua massa atómica. Assim, pôde concluir que propriedades semelhantes reaparecem a cada sete elementos. Ilustração 3 - Modelo de Chancourtois No entanto, não se tornou conhecido nem a sua proposta foi muito divulgada uma vez que o seu sistema era relativamente complexo. 4
  5. 5. John Newlands Em 1863, o químico inglês John Newlands dispôs os elementos por ordem crescente das respetivas massas. Deste modo, chegou à conclusão que havia uma semelhança de propriedades de 8 em 8 elementos. Denominou esta relação como “Lei das Oitavas”, comparando esta repetição às oitavas da escala musical. Ilustração 4 - Lei das Oitavas No entanto, esta sua regra só funcionava corretamente com as duas primeiras oitavas. Nas restantes, não se aplicava esta lei. Embora tenha sido ridicularizado pela Sociedade de Química de Londres, a Lei das Oitavas permitiu um avanço significativo na organização periódica, uma vez que possibilitou o surgimento do princípio utilizado na atual classificação dos elementos. Lothar Meyer Em 1864, o químico alemão Lothar Meyer ordenou os elementos segundo a sua massa atómica, tendo estudado a relação entre o volume atómico dos elementos e as suas massas. Através da sua representação gráfica (tendo obtido uma curva), agrupou-os em várias famílias, produzindo uma tabela periódica com 56 elementos. Obteve assim uma classificação periódica dos elementos que tinham propriedades semelhantes. Mendeleev Também em 1864, o químico russo Dimitri Mendeleev organizou os elementos conforme as suas propriedades. Criou uma carta para cada um dos elementos conhecidos, que tinha o seu símbolo, a massa atómica e as suas propriedades químicas e físicas, e colocou-as numa mesa, organizando-as por ordem crescente das suas massas atómicas e agrupando-as em elementos com propriedades semelhantes. Distribuiu-as assim em 8 colunas, as quais denominou grupos, e 4 linhas. Iniciava assim uma nova linha ou coluna quando as propriedades dos elementos se começavam a repetir. A tabela de Mendeleev mostrava semelhanças quer verticalmente, horizontalmente ou diagonalmente. Previu também a existência de alguns Ilustração 5 - Tabela de Mendeleev 5
  6. 6. outros elementos, deixando lacunas que viriam a ser mais tarde preenchidas, quando os respetivos elementos fossem descobertos. Previu, por exemplo, a existência do germânio e do gálio, entre outros elementos químicos, e suas respetivas propriedades. Outra caraterística da sua tabela foi a classificação dos elementos, segundo as suas propriedades, em famílias químicas. Ignorou a ordem sugerida pelas suas respetivas massas, alternando os elementos. Apercebeu-se assim da periodicidade existente. Podiam ser observados elementos com propriedades semelhantes como, por exemplo: O sódio, o potássio e o rubídio que reagem violentamente com a água; O magnésio, o cálcio e o estrôncio que reagem também com a água, mas não de uma forma tão violenta. Com o desenvolvimento desta teoria, verificou-se que os elementos se encontravam ordenados por ordem crescente de número atómico. Mendeleev foi considerado o pai da tabela periódica atual, devido ao seu contributo para a organização dos elementos. No entanto, quer ele quer Meyer deviam ser ambos considerados como os pais da atual tabela periódica. No entanto, enquanto que Mendeleev publicou a sua tabela em 1869, a de Meyer só foi publicada em 1970, embora a tenha construído em 1868 (pois entregou a um colega para avaliá-la). Henry Moseley Em 1913, o físico inglês Henry Moseley descobriu o número atómico, que carateriza cada elemento, encontrando-se associado ao seu número de protões. Daí, o facto dos elementos estarem organizados por ordem crescente do seu número atómico. Como os elementos químicos estão organizados dessa maneira, as suas propriedades repetem-se regularmente nos elementos com propriedades semelhantes. Essa regularidade denomina-se “Lei Periódica dos Elementos”, uma vez que à medida que o número atómico aumenta, o mesmo acontece com a massa atómica relativa. Existem apenas quatro elementos em que essa regularidade não se verifica. Esses são o Árgon, o Cobalto, o Telúrio e o Tório que têm maior massa atómica que o elemento que se encontra no grupo seguinte. Glenn Seaborg Glenn Seaborg, químico americano, fez a última alteração na tabela periódica, durante a década de 50. Após terem descoberto o plutónio, este químico descobriu todos os restantes elementos com número atómico superior ao do Urânio. Colocou, assim, na tabela periódica a série dos actnídeos por baixo da dos lantanídeos. 6
  7. 7. Tabela Periódica Atual A atual Tabela Periódica está organizada por ordem crescente do número atómico dos elementos que dela fazem parte. Esta tem 118 elementos químicos, dispostos em linhas verticais (grupos) e em linhas horizontais (períodos). Existem 7 períodos e 18 grupos (que são numerados de 1 a 18). Os elementos também se classificam em metais, semimetais e não-metais conforme as suas propriedades físicas e químicas. Ilustração 6 - Grupos e Períodos Os períodos estão organizados de modo que os elementos com propriedades semelhantes se encontrem nos mesmos grupos. Alguns exemplos são: o grupo dos metais alcalinos (grupo 1); o grupo dos metais alcalino-terrosos (grupo 2); o grupo dos halogéneos (grupo 17); o grupo dos gases nobres (grupo 18); … Uma caraterística dos elementos de um mesmo grupo é que têm o mesmo número de eletrões nas orbitais de Valência enquanto que uma caraterística dos elementos de um mesmo período é que têm o mesmo número de níveis de energia (têm o mesmo maior número quântico principal presente na sua respetiva configuração eletrónica). Para além da organização em grupos e períodos, a Tabela Periódica pode dividir-se em quatro blocos (s, p, d e f; dependendo da última orbital em preenchimento ou já totalmente preenchida). Também se distinguem os elementos representativos (bloco s e p) e os elementos de transição (bloco d e f). Ilustração 7 - Blocos As propriedades dos elementos variam conforme a sua posição na Tabela Periódica. Por exemplo, na generalidade, o raio atómico diminui ao longo de um período mas aumenta ao longo de um grupo. Enquanto que a energia de ionização diminui ao longo de um grupo e aumenta ao longo de um período. Atualmente, a Tabela Periódica não apresenta espaços por preencher, como acontecia no tempo de Mendeleev. No entanto, acredita-se que sejam descobertos novos elementos cujo número atómico seja superior a 118, ainda que tenham tempos de vida pequeniníssimos. Conclusão Podemos concluir, assim, que a Tabela Periódica sofreu uma enorme evolução ao longo dos tempos até ser tal qual a conhecemos nos dias de hoje. Inúmeros físicos e químicos contribuíram para a sua realização e organização que, embora tenham tido todos um importante papel, Mendeleev foi aquele que mais contribuiu devido à disposição dos elementos por ordem crescente de número atómico, sendo evidenciado as semelhanças entre si, através da formação de famílias e a previsão da existência de novos elementos químicos assim como as suas correspondentes propriedades. 7
  8. 8. Atualmente, a Tabela Periódica, que tem 118 elementos, está então organizada em grupos e períodos e por ordem crescente de número atómico, não havendo mais “buracos” por preencher. No entanto, é de esperar que novos elementos, com mais de 118 protões, sejam descobertos, com vista a serem acrescentados à Tabela Periódica. Bibliografia Como evoluiu a Tabela Periódica? (s.d.). Obtido em 4 de Fevereiro de 2014, de Explicatorium: http://www.explicatorium.com/evolucao-tabela.php História da Tabela Periódica. (s.d.). Obtido em 4 de Fevereiro de 2014, de Tabela Periódica Completa: http://www.tabelaperiodicacompleta.com/historia-da-tabela-periodica Mendes, P. (s.d.). Breve História da Tabela Periódica. Obtido em 4 de Fevereiro de 2014, de Universidade de Évora: http://www.videos.uevora.pt/quimica_para_todos//qpt_breve%20_historia_periodica.pdf Paiva, J. (2012). 10 Q. Lisboa: Texto. Viegas, C., Viegas, F., Guerreiro, M., & Gomes, E. (5 de Agosto de 2011). Tabela Periódica. Obtido em 4 de Fevereiro de 2014, de Nota Positiva: http://www.notapositiva.com/pt/trbestbs/fisica/10_tabela_periodica2_d.htm 8

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