- ESTUDO DA TABELA PERIÓDICA

Grupo 1 - Metais AlcalinosOs metais alcalinos formam um grupo de elementos altamente reativos.Suas propriedades físicas e químicas são interpretadas em termos da configuração eletrônica destes elementos, que são do tipo ns1. Compostos de sódio e potássio são conhecidos desde os tempos remotos e ambos são essencial à vida animal. Eles têm grande aplicação na indústria e no comércio.Os metais têm um grande lustro metálico quando polidos e cortados, mas eles "escurecem" rapidamente, quando expostos ao ar, devido à reação do metal com o O2 e a umidade. Eles também reagem vigorosamente com os halogênios e em alguns casos, até explodem.Todos estes elementos reagem com hidrogênio e com qualquer outro receptor de elétrons. Estes metais são, geralmente, utilizados para reduzir compostos diversos, ou seja, eles também são usados como redutores, devido à grande reatividade a eles concebidos.Grupo 2 - Metais Alcalinos TerrososEstes elementos, assim como os metais alcalinos, são bastante reativos, sendo também possuidores de muitas características semelhantes. Compostos de Mg e Ca são também conhecidos desde a antiguidade. Um exemplo é o gipso (CaSO4 . 7 H2O) que foi usado no reboco da tumba de Tutancamom.Uma característica comum ao Be e ao Mg é que eles são metais brancos prateados, já o Ca, Sr e o Ba são amarelos pálidos.Os metais do grupo 2 têm predominantemente valência igual a 2. Isso é interpretado por sua configuração eletrônica e energia de ionização.Quando em forma de íons, estes metais tendem a assumir um tamanho de raio menor, ou seja, os seus íons são bem pequenos o que provoca uma distorção dos ânions que os cercam, quando em compostos.Muitos compostos dos elementos do grupo 2 são menos solúveis em água do que os do grupo 1. Isso pode ser notado com aos fluoretos, carbonatos e sulfatos.A denominação metais alcalinos terrosos é derivada dos alquimistas da época medieval, pois eles classificavam os compostos que não sofriam modificações com o calor, de terrosos, sendo esta, uma característica destes elementos, no entanto, isso se referia a temperaturas moderadas, as mais altas que se consegui obter na época.Grupos 3 a 12 - Elementos de TransiçãoEste é o conjunto de grupos que detém a maioria dos elementos químicos da tabela periódica. Eles são chamados de elementos de transição ou ainda metais de transição, sendo todos eles possuidores do sub-nível de energia "d".Estes elementos se subdividem em dois grupos de elementos, os de transição interna e os de transição externa. Os elementos de transição externa são todos os elementos presentes no bloco principal da tabela periódica e os de transição interna são os que se localizam na parte inferior da tabela, sendo estes, subdivididos em série dos lantanídeos e série dos actinídeos. Os elementos de transição interna recebem estas denominações devido ao fato deles possuírem características semelhantes ao lantânio e ao actínio, respectivamente.Este grande conjunto de elementos químicos, os metais de transição, é o que possui, talvez as mais numerosas características e aplicações na indústria e no cotidiano das pessoas. Entre eles estão também, elementos conhecidos e usados a milhares de anos, tais como o ouro, o ferro e o cobre, no entanto há aqueles que são os mais recentes elementos descobertos, existem elementos que foram descobertos na década de 1980 e 1990. Este é sem dúvidas um conjunto de elementos bastante rico e diversificado, seja em características físicas, como dureza, aparência (cor), resistência física ou maleabilidade, seja em idade, seja em aplicações, como financeiras, industriais, em saúde ou em tecnológica. Enfim, este é sim um importante conjunto de grupos de elementos químicos, que contém 70 elementos químicos, cada um com suas características e aplicações.Grupo 13 - Família do BoroOs elementos desta família possuem configuração eletrônica do tipo ns2np1. Estes elementos são classificados como metais, com exceção do boro, que é um ametal, sendo que todos formam íons catiônicos com número de oxidação +3.O boro possui muitas características do seu vizinho carbono e do silício, vizinho na diagonal. Ele como o carbono e o silício, mostra uma propensidade para a forma covalente, em compostos moleculares. Mas ele também possui uma deficiência eletrônica característica.Neste grupo também se encontra o metal mais abundante da crosta terrestre, o alumínio (8,3%), que só é superado em abundância por oxigênio (45,5%) e silício (25,7%) e aproximado por outro metal, o ferro (6,2%).O alumínio é um constituinte de muitos compostos ígneos, tais como o feldspato e a mica. O Al é obtido, economicamente, a partir da bauxita, um minério encontrado em grande quantidade no território brasileiro.Os elementos do grupo 13, com exceção do boro têm grande reatividade química, em temperaturas moderadas.Grupo 14 - Família do carbonoEste grupo de elementos possui configuração eletrônica do tipo ns2np2, sendo o primeiro elemento do grupo, o carbono.O carbono tem uma partição na Química, a química orgânica, daí se nota a importância do elemento. Mas não é para menos, pois existem milhares de compostos diferentes com carbono.Este elemento é conhecido e usado desde a pré-história nas suas formas alotrópicas (grafite, diamante, fulereno) e em compostos, mas só no século XIX é que ele foi reconhecido como elemento químico.O carbono está presente no dióxido e monóxido de carbono, nos carbonatos e participa da fotossíntese (Absorção de CO2 e energia pelas plantas, transformando-os em carboidratos. Tendo a clorofila, papel importante neste processo.)Uma forma alotrópica do carbono, descoberta há pouco tempo são os fulerenos, tais como o C60 e C70. O carbono é o elemento responsável pela constituição dos compostos orgânicos, que por sua vez são constituidores dos organismos vivos, sendo assim, este elemento é muito importante para a vida. No entanto ele também é o responsável pela atual destruição do planeta, pelo menos, em parte, pois o efeito estufa e a poluição do ar são também causados por compostos que possuem carbono em sua estrutura. Mas isso não implica que ele seja um vilão, mas sim um dos responsáveis.Outro elemento do grupo do carbono é o silício, que mostra uma rica variedade de propriedades químicas e possui grande importância tecnológica nos dias de hoje. E o silício também é conhecido e utilizado desde a pré-história. Uma forma muito conhecida é a sílica (SiO2), um composto possuidor de silício.O silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre (27,2%), ele só fica atrás do oxigênio (45,5%).O silício possui algumas características do carbono, tais como a possibilidade da geometria tetragonal.Um composto de silício é bastante usado e provoca danos ao organismo, o amianto, um composto que é utilizado, aqui no Brasil, na construção de telhas. (Para saber mais, visite: http://www.quiprocura.hpg.com.br/amianto.html).Germânio, estanho e chumbo, também fazem parte do grupo 14, eles são classificados como metais e possui, assim como o silício e o carbono, a configuração eletrônica ns2np2, como dito no início do texto.Grupo 15 - Família do nitrogênioEste grupo de elementos possui configuração característica do tipo ns2np3, sendo o número de oxidação destes elementos, variável, ou seja, o nox dos elementos vão desde -3 até + 5, sendo encontrados em diversos compostos naturais.O nitrogênio é o elemento mais abundante no ar atmosférico, com 75,5%. Ele combinado com outros elementos é essencial à vida, pois faz parte da constituição das proteínas, que atuam de diversas formas no organismo animal.O nitrogênio também é utilizado em fertilizantes na agricultura, sendo também um constituinte da amônia NH3, que é bastante utilizada na indústria.O fósforo é outro elemento pertencente ao grupo 15, ele também é bastante utilizado na indústria e possui grande importância nos organismos vivos, um exemplo é a sua importância no metabolismo de carboidratos e geração de ATP (adenino-trifosfato), conhecido como moeda energética das células.Um fato interessante a respeito do fósforo é que ele foi primeiramente isolado de excreção animal (humana).Este elemento, assim como todos os outros elementos do grupo 15, possuem valência -3, mas ele pode expandir sua valência e chegar ao estado de oxidação igual a +5.Arsênio, antimônio e bismuto completam o grupo 15 e são também conhecidos à muito tempo, assim como compostos de arsênio são usados desde o século V a.C.Grupo 16 - CalcogênioEste grupo possui configuração eletrônica do tipo ns2np4. Os elementos deste grupo formam compostos com os metais, com os halogênios e também com o hidrogênio, sendo que o número de oxidação dos elementos deste grupo pode variar de -2, +2, +4 e +6.O oxigênio quando junto a um elemento menos eletronegativo que ele, forma os óxidos, sendo então possível à formação de óxido de todos os elementos químicos, com exceção do flúor, que é o elemento mais eletronegativo. Nestes compostos, o número de oxidação será de -2. Há também a possibilidade do oxigênio formar composto onde seu número de oxidação é -1, sendo dado à nomenclatura de peróxidos para estes compostos, e há também a possibilidade de formação de compostos, onde o oxigênio possui número de oxidação -1/2, este caso é mais raro, sendo dado o nome de superóxidos.O oxigênio ocorre livre, na forma de O2 e O3 e combinado, na forma de compostos inúmeros.Este elemento é bastante importante para a respiração animal e também para a combustão, ou seja, toda reação de combustão necessita de oxigênio, O2, para se proceder O ozônio, O3 é uma forma alotrópica do oxigênio, sendo ele um gás instável e azul, possuindo um odor pungente.O oxigênio é, também, constituinte da água, H2O. A água é um importante componente no desenvolvimento da vida no planeta Terra, pois graças a ela a vida existe e persiste em nosso planeta.O enxofre é um outro calcogênio bastante conhecido e usado desde a antiguidade. Ele é também citado na Bíblia Sagrada (ver histórico do enxofre). Os seus compostos são também bastante usados e conhecidos.Telúrio e selênio são semicondutores, juntamente com o polônio são todos metais, mas todos três, juntos com O e S são elementos do grupo 16, os calcogênios. E todos eles possuem características comuns como dito no início do texto, todos têm configuração eletrônica do tipo ns2np4.Grupo 17 - HalogêniosEste grupo possui a configuração eletrônica do tipo ns2np5, sendo elementos com grande variação de nox, com exceção do flúor, que forma apenas fluoretos com nox igual a -1.Os elementos deste grupo formam ácidos fortes, com grande dissociação em água, isso com exceção do flúor, que possui baixa dissociação, pois suas moléculas formam ligações de hidrogênio com as moléculas de água e não se dissociam tanto, quanto os outros.Os halogênios, na forma pura são voláteis e formam compostos diatômicos. Eles são encontrados, geralmente em compostos com os metais alcalinos e alcalinos terrosos.Grandes quantidades de cloreto e brometo são encontradas na água do mar, de onde se retiram o NaCl e o KCl usados no Brasil. Estes compostos também podem ser extraídos de minas minerais, quando eles recebem a denominação de halita (NaCl) e silvita (KCl).O flúor é o mais reativo de todos os elementos, formando compostos com todos os outros elementos químicos da tabela periódica, com exceção do He, Ar e Ne. Algumas vezes, a reação de formação dos compostos liberam grande quantidade de energia e até explosões são provocadas.Esta grande reatividade do flúor e dos outros halogênios é devida a grande energia de ionização que eles possuem.O astato é um outro halogênio, que é intensamente radioativo e possui meia-vida muito curta, o que impossibilita o preparo de compostos de astato para o estudo de suas propriedades.Grupo 18 - Gases NobresEstes elementos possuem configuração eletrônica ns2np6, os sub-níveis eletrônicos estão completos, sendo eles bastante estáveis, sendo assim, eles se encontram livres na natureza, na forma isolada. Os gases nobres correspondem a 1% do ar atmosférico, sendo o Ar o mais abundante deles.Um composto de gás nobre foi sintetizado pela primeira vez há algumas décadas, sendo ele, o fluoreto de xenônio, XeF4.Os compostos de xenônio são vários, sendo a química do xenônio muito rica. Alguns compostos de xenônio são o XeF2, XeF4, XeF6, [XeF5]+[AsF6]-, CsXeF7, KXeO3F, XeO3, XeO4, Ba2XeO6, entre tantos outros.Os compostos de xenônio podem se estruturar de formas diversas, usando geometria linear, tetragonal, bipirâmide trigonal, octaédrica, piramidal e outras.Compostos com Kr e Rn não são muito estáveis e de He, Ne e Ar são, ainda, menos estáveis.Série dos LantanídeosOs lantanídeos ou lantanóides são conhecidos, também como terras-raras e são em 14, do cério até o lutécio e, seguem o lantânio na tabela periódica. Os lantanídeos possuem o sub-nível 4f e juntamente com os actinídeos formam o bloco "f" da tabela periódica.As semelhanças dos lantanídeos com o lantânio são concedidas em relação à atuação eletrônica da camada de valência e também da forma que estes elementos se encontram na natureza. Eles, geralmente, são encontrados juntos e são de difícil separação. E ao contrário da denominação terras-raras, eles não são tão raros assim.Um fato a ser reforçado é que o lantânio faz parte do bloco "d" da tabela periódica, ou seja, ele possui o sub-nível d, enquanto os outros elementos que constituem os lantanídeos possuem o sub-nível "f".O "maior" descobridor das terras-raras é sem dúvidas, C. G. Mosander, que descobriu ou isolou, cinco elementos (Ce, La, Y, Tb, Er), ele é seguido por C. A. von Welsbach que descobriu ou isolou três elementos (Lu, Nd, Pr).Algumas vezes o ítrio e o escândio também são tratados como terras-raras, mas isso não é tão comum.Os lantanídeos são muito pouco eletronegativos e possuem uma reatividade considerada. Em contato com o ar, eles mancham-se e dependendo das condições ambientes, eles até mesmo "queimam", formando óxidos.O íon predominante nos lantanídeos é o 3+, todos apresentam pelo menos este estado de oxidação e isso é devido aos seus grandes raios atômicos.A química dos lantanídeos é bastante ampla e seus compostos possuem inúmeras aplicações.Série dos ActinídeosOs actinídeos ou actinóides são 14 elementos, do tório até o laurêncio e, seguem o actínio na tabela periódica. Estes elementos possuem o incremento do orbital 5f.Eles possuem algumas semelhanças com o actínio, devido a isso eles são chamados de actinídeos.Antes de 1940, só os actinídeos naturais eram conhecidos (Th, Pa e U); o resto foi produzido artificialmente desde então. Os transactinídeos também foram sintetizados (elementos 104 - 118).Os metais da série dos actinídeos são reativos e possuem baixa eletronegatividade. A reatividade cresce e a eletronegatividade diminui à medida que o número atômico aumenta. Eles mancham-se rapidamente em contato com o ar, formando, aí, um óxido que é protetor para a superfície do Tório (Th), mas nem tanto para os outros metais.BIBLIOGRAFIASArrhenius, SvantArrhenius nasceu na Suécia, no ano de 1859, sendo sua morte no ano de 1927. Ele era um físico-químico que se tornou conhecido por trabalhos que tentavam explicar a condutibilidade elétrica das soluções que possuíam íons, foi daí que surgiu os conceitos de ácido e base. Ele também teve outros interesses, tal como a vida em outros planetas e também o sonho que um dia todo o universo se entenderia em uma só linguagem.Dalton, JohnJohn Dalton nasceu em setembro de 1766, na Inglaterra, morrendo em 1844.Começou a carreira de professor aos 12 anos, isso com ajuda de protetores poderosos, pois ele era muito inteligente. Ele também fez investigações científicas, principalmente em torno das condições climáticas do tempo, ele fez milhares de investigações.Em 1803, Dalton apresentava o artigo sobre a Teoria Atômica da Química, isso na Sociedade Literária e Filosófica de Manchester. Isso fez sua reputação crescer e ficar conhecido por todos.Gay-Lussac, Joseph LouisGay-Lussac nasceu na França, no ano de 1778, e morreu no ano de 1850.Ele trabalhou como físico na Sorbonne de Paris, sendo ele um físico que realizou diversos estudos na área de química inorgânica e também orgânica. Ele conseguiu obter o boro a partir do ácido bórico e conseguiu mostrar que os ácidos não necessitavam de oxigênio na estrutura, como era pensado na época. Ele também melhorou as técnicas de obtenção do sódio, do potássio e também do ácido sulfúrico, no entanto o seu trabalho mais notável foi os estudos da dilatação dos gases.Lewis, Gilbert NewtonLewis nasceu Weymouth, Massachusetts, E.U. A, no mês de outubro de 1875, vindo a morre em Berkeley, Califórnia, no dia 24 de março de 1946.Lewis era químico de Harvard, sendo que estudou também em Leipzig e Goettingen. Foi professor de físico-química no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, de 1907 a 1912, mas em 1912 foi para a Universidade da Califórnia, em Berkeley, lá foi reitor e professor de química.Lewis realizou diversos trabalhos conhecidos, tal como estudos em termodinâmica, a formulação da teoria de Lewis para ácidos e bases e desenvolveu a teoria de valência.Mendeleev, Dmitri IvanovitchMendeleev nasceu em Tobolsk, em 1834, na Sibéria, mas foi em São Petersburgo, Rússia, que foi educado e viveu quase toda sua vida.Na universidade de São Petersburgo, Mendeleev ensinou e publicou livros e o seu conceito de periodicidade química dos elementos químicos.Mendeleev quase não trabalhou em cima da periodicidade química, após os seus artigos serem divulgados. Ele possuía outros interesses, tais como os recursos naturais da Rússia e suas aplicações comerciais.Mendeleev fez previsões sobre as propriedades de alguns elementos que só seriam descobertos anos depois, como o germânio (Ge) e o gálio (Ga), isso foi possível graças ao seu trabalho sobre classificação periódica dos elementos químicos.No final do século XIX, Mendeleev perdeu seu lugar na Universidade e ganhou o posto de chefe da Câmara de Pesos e Medidas da Rússia. Com isso, ele estabeleceu um sistema de inspeção que acabava com a desonestidade no comércio local.Uma curiosidade à seu respeito é que ele só cortava os cabelos e a barba, uma vez por ano, na primavera.Em 1907, ele morreu em São Petersburgo.Oesterd, Hans ChristianOesterd nasceu em Rudkjoebing (Langeland), Dinamarca, em 1777, morrendo em Copenhagen, em 1851.Ele se tornou doutor em 1799. Seus trabalhos foram maiores no campo do Eletromagnetismo, embora tenha realizado trabalhos em química. Foi diretor da Escola Politécnica de Copenhagen, sendo escolhido membro da Academia de Ciências da cidade.Ohr, NielsBohr nasceu em Copenhague, Dinamarca, em 1885. Aos 26 anos de idade se tornou phD em Física pela Universidade de Copenhague.Ele trabalhou com J. J. Thomson em Cambridge e depois com Ernest Rutherford, em Manchester, ambas na Inglaterra.Em 1920, Bohr se tornou diretor do Instituto de Física Teórica em Copenhague. Este foi um importante centro de estudos de física teórica na época. Muitos cientistas conhecidos, por lá trabalharam, tais como Linus Pauling e Werner Heisenberg.Em 1922, Bohr recebeu o prêmio Nobel de física como reconhecimento de seus trabalhos sobre a teoria atômica e sobre os estudos sobre espectros atômicos.Bohr, nesta mesma década, revolucionou o mundo da física teórica, quando, juntamente com Erwin Schrödinger propuseram que o movimento dos elétrons poderia ser descrito por equações do movimento ondulatório, além de respeitar o princípio da Incerteza, proposto por Heisenberg. (princípio da Incerteza - é impossível sabermos qual a posição e o momento de um elétron com grande precisão, pois quanto maior precisão tiver na sua posição, maior a incerteza no seu momento, pois não é possível prever onde o elétron se encontra em um determinado instante sem que atrapalhemos sua velocidade.) Este tratamento que eles deram para o comportamento atômico foi denominado de Mecânica Quântica.Bohr também foi lembrado na tabela periódica, o elemento químico 107 recebeu o nome Bóhrio em homenagem ao cientista e aos trabalhos por ele desenvolvido.Ele morreu em 1962, em Copenhague.homson, Joseph JohnJoseph John Thomson nasceu em Cheetham Hill, em Manchester, Inglaterra, no dia 18 de dezembro de 1856. Ele entrou para a faculdade em 1880, na Faculdade de Trinity, Cambridge. Ele foi professor em Cambridge e no Royal Institution, em Londres.O interesse de Thomson em estrutura atômica foi verificado bem cedo, em 1884 ele ganhou o prêmio Adams por seu Tratado em "Motion of Vortex Rings". Em 1892 ele publicou Notas sobre pesquisas em eletricidade e magnetismo. Este último trabalho cobriu resultados obtido subseqüente ao aparecimento do chamado "o terceiro volume de Maxwell".Em 1896, Thomson visitou os EUA e deu um curso sobre suas pesquisas atuais, este curso era sobre descarga de eletricidade em gases. Foi na sua volta que ele alcançou o seu melhor trabalho, um estudo de raios catódicos, que originaram a descoberta do elétron, isso foi anunciado no Royal Institution, na sexta-feira 30 de abril de 1897. Ele publicou um livro em 1903, com o título Condução de eletricidade por gases, uma nova edição foi feita com a colaboração de seu filho em 1928 e 1933, em dois volumes.Thomson escreveu outros livros durante sua vida, tais como "A estrutura da Luz" (1907) e "O elétron em Química" (1923), entre muitos outros materiais.Ele foi casado com Rose Elisabeth, com a qual teve um casal de filhos, George Paget Thomson, que foi professor de física na Universidade de Londres e também ganhou o prêmio Nobel de Física em 1937, pelo estudo de difração de elétrons em cristais.Thomson foi muito premiado em sua vida científica e recebeu o prêmio Nobel de Física em 1906, por suas investigações em condução de eletricidade por gases.Ele morreu no dia 30 de agosto de 1940.Van der Waals, Johannes DiderikJohannes Diderik van der Waals nasceu em 1837 em Leyden, Holanda. Ele se tornou professor logo que terminou a sua educação elementar.Em 1864 ele foi designado professor numa escola secundária em Deventer; em 1866 ele se mudou para The Hague, primeiro como professor e depois como Diretor de um das escolas secundárias naquela cidade.Em 1873, ele se tornou doutor, com uma tese intitulada "Over de Continuïteit van den Gas - en Vloeistoftoestand" (Na continuidade do gás e estado líquido) que o pôs imediatamente no grau dianteiro dos físicos. Nesta tese ele lançou uma " Equação de Estado " que engloba o estado gasoso e o líquido; ele poderia demonstrar que estes dois estados de agregação não só fundem um ao outro de uma maneira contínua, mas que eles são na realidade da mesma natureza.Em 1876, van der Waals foi designado professor de Física. Ele trabalhava, agora, na mesma Universidade de Van't Hoff e Hugo Vries, o famoso geneticista.Van der Waals se interessou pelo assunto de sua tese devido ao tratado de R. Clausius que considerava calor como um fenômeno de movimento que o levou a procurar uma explicação para os experimentos de T. Andrews (1869), revelando a existência de "temperaturas críticas" em gases. Foi o seu gênio que fez Van der Waals ver a necessidade de levar em conta os volumes de moléculas e as forças intermoleculares ("forças de Van der Waals", como são chamados ultimamente) estabelecendo a relação entre a pressão, volume e temperatura de gases e líquidos.Uma outra grande descoberta foi publicada em 1880, quando ele enunciou a Lei de Estados Correspondentes. Isto mostrou que se é expressa pressão como uma função simples da pressão crítica, volume como uma função do volume crítico, e temperatura como uma função da temperatura crítica, uma forma geral da equação de estado é obtida e aplicável a todas as substâncias, desde que as três constantes a, b, e R na equação, não possam ser expressas em quantidades críticas de uma substância particular, que desaparecerá. Era esta lei que serviu como um guia durante experiências que conduziram à liquefação de hidrogênio por J. Dewar em 1898 e do hélio por H. Kamerlingh Onnes em 1908.Dez anos depois, em 1890, o primeiro tratado na " Teoria binária das Soluções " mostrava outra grande realização de Van der Waals. Ele relaciou a sua equação de estado com a Segunda Lei da Termodinâmica, na forma primeiro proposta por W. Gibbs, ele pôde chegar a uma representação vívida das suas formulações matemáticas na forma de uma superfície que ele chamou " Psi-superfície " em homenagem a Gibbs que tinha escolhido a letra grega Psi como um símbolo para a energia livre, que ele percebeu que era significante para o equilíbrio.Outra menção também deve ser feita a Van der Waals, a teoria termodinâmica de capilaridade que em sua forma básica se apareceu primeiro em 1893.Van der Waals foi muito homenageado e premiado em todo o mundo. Ele ganho o prêmio Nobel de Física em 1910, por sua equação de estado de gases e líquidos.