ESCOLA ESTADUAL JOS MARIA DE MORAISGABRIEL DAVI

CLASSIFICAO DOS ELEMENTOS

Baro de Cocais23/07/2015

Classificao peridica dos elementosA classificao peridica dos elementos feita baseada na Tabela Peridica. A tabela peridica relaciona os elementos em linhas chamadas perodos e colunas chamadas grupos ou famlias, em ordem crescente de seus nmeros atmicos.As fileiras horizontais na tabela peridica so chamadas perodos e as colunas verticais so chamadas grupos. A primeira coluna (grupo 1) da tabela peridica a dos metais alcalinos e a ltima coluna (grupo 18) a dos gases nobres. As propriedades dos elementos do mesmo grupo so semelhantes.Existem sete perodos e so: 1: CamadaK 2: CamadaL 3: CamadaM 4: CamadaN 5: CamadaO 6: CamadaP 7: CamadaQNa Tabela Peridica, os elementos qumicos tambm podem ser classificados em conjuntos, chamados de sries qumicas, de acordo com sua configurao eletrnica:Elementos representativos: pertencentes aos grupos 1, 2 e dos grupos de 13 a 17.Elementos(ou metais)de transio: pertencentes aos grupos de 3 a 12.Elementos(ou metais)de transio interna: pertencentes s sries dos lantandeos e dos actindeos.Gases nobres: pertencentes ao grupo 18.Alm disso, podemos classificar os elementos de acordo com suas propriedades fsicas nos seguintes grupos:Metais: Eles constituem a maioria dos elementos da tabela. So bons condutores de eletricidade e calor, so maleveis e dcteis, possuem brilho metlico caracterstico e so slidos, com exceo do mercrio.No-Metais: So os mais abundantes na natureza e, ao contrrio dos metais, no so bons condutores de calor e eletricidade, no so maleveis e dcteis e no possuem brilho.Gases Nobres: So no total 6 elementos e sua caracterstica mais importante a inrcia qumica.Hidrognio: O hidrognio um elemento considerado parte por ter um comportamento nico.

A tabela peridica atualEm 1913 e 1914, o ingls Henry Moseley fez importantes descobertas trabalhando com uma tcnica envolvendo raios X. Ele descobriu uma caracterstica dos tomos que ficou conhecida como nmero atmico.Nesse momento, basta dizer que cada elemento qumico possui um nmero que lhe caracterstico, o nmero atmico. Quando os elementos qumicos so organizados em ordem crescente de nmero atmico, ocorre uma periodicidade nas suas propriedades, ou seja, repetem-se regularmente elementos com propriedades semelhantes.Essa regularidade da natureza conhecida comolei peridica dos elementos.Outros cientistas aprimoraram as descobertas de Mendeleev e de Moseley. Esses aprimoramentos conduziram moderna tabela peridica dos elementos, que aparecem na tabela abaixo.

Nela, as linhas horizontais so chamadas de perodos e as colunas (verticais) so denominadas grupos, ou famlias.Periodicidade das configuraes eletrnicasObservao O elemento hidrognio, por apresentar diferenas em relao aos demais elementos de seu grupo, no pertence a famlia 1A (ou 1).Famlias B (3B a 2B) ou 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12Abrangem os elementos chamados de transio.O ltimo nvel desses elementos geralmente apresenta dois eltrons, e o penltimo de nove a dezoito eltrons (nvel em transio crescente).Exemplos: Escndio (Sc; 21): 2-8-9-2 (3B ou 3) Titnio (Ti; 22): 2-8-10-2 (4B ou 4) Ferro (Fe; 26): 2-8-14-2 (8B ou 8)Observaes:1. As famlias 1B (ou 11) e 2B (ou 12) so casos particulares, pois, embora possuam a configurao eletrnica de elementos representativos, apresentam propriedades qumicas de elementos de transio.2. Note que a primeira famlia 3B para que haja concordncia do nmero da famlia com a valncia do elemento qumico.Elementos de transio interna: lantandeos e actindeosO ltimo nvel dos elementos de transio interna geralmente apresenta dois eltrons, e o penltimo oito. O antepenltimo cresce de 19 a 32 eltrons (nvel interno em transio crescente).Exemplos: Crio (Ce; 58): 2-8-18-20-8-2 Prasiodmio (Pr; 59): 2-8-18-21-8-2 Plutnio (Pu; 94): 2-8-18-32-24-8-2O elemento de transio interna maisimportante o urnio, usado nos reatores atmicos para produo de energia eltrica, o qual substitui quantidades fantsticas de petrleo.Diferenciao dos trs tipos de elementos pormeiodo ltimo subnvelElementos representativosPodem terminar em subnvel do tipo s (1A e 2A) ou do tipo p (3A a 8A), ambos pertencentes ao ltimo nvel de cada tomo (nvel emcrescimento).Exemplos: 12Mg: 1s22s22p63s2(perodo 3 e famlia 2A ou 2) 18Ar: 1s22s22p63s23p6(perodo 3 e famlia 8A ou 18)Observe a tabela abaixo que contm a configurao dos vinte primeiros elementos da tabela.ElementoZConfiguraoNmero de eltrons na camada de valncia

Hidrognio11s11

Hlio21s22

Ltio31s22s11

Berlio41s22s22

Boro51s22s22p13

carbono61s22s22p24

Nitrognio71s22s22p35

Oxignio81s22s22p46

Flor91s22s22p57

Nenio101s22s22p68

Sdio111s22s22p63s11

Magnsio121s22s22p63s22

Alumnio131s22s22p63s23p13

Silcio141s22s22p63s23p24

Fsforo151s22s22p63s23p35

Enxofre161s22s22p63s23p46

Cloro171s22s22p63s23p57

Argnio181s22s22p63s23p68

Potssio191s22s22p63s23p64s11

Clcio201s22s22p63s23p64s22

A partir dessa tabela conclumos que, o nenio Z = 10 e o argnio Z = 18, contm 8 eltrons no ltimo nvel. J o nitrognio Z = 7 e o fsforo Z 15, possuem 5 eltrons no ltimo nvel.Podemos perceber que as configuraes se repetem, depois de um intervalo de 8, isso ocorre conforme o nmero atmico aumenta.Portanto podemos chegar concluso de que a configurao eletrnica considerada uma funo peridica de todos os nmeros atmicos.

Elementos Qumicos no cotidianoAqui esto alguns dos elementos qumicos que usamos no nosso cotidiano: Prata - utilizado em confeces de jias e utenslios de luxo.

Flor - est presente nos cremes dentais.

Hidrognio-forma compostos com a maioria dos elementos e est presente na gua.

Arsnio - utilizado em inseticidas.

Plutnio - presente em armas nucleares.

Carbono - pode ser encontrado em forma de diamante e de grafite.

Cloro - aplicado principalmente no tratamento de guas, no branqueamento durante a produo de papel e na preparao de diversos compostos clorados.

Diagrama de Linus PaulingA estrutura de um tomo complexa e cheia de detalhes. Durante muitos anos, vrios cientistas ao redor do mundo dedicaram parte de suas vidas para estudar a constituio de um tomo, criando modelos e teorias. Graas a isso, atualmente temos conhecimento sobre vrios detalhes da constituio atmica: Um ncleo com prtons e nutrons proposto por Rutherford e Chadwick, respectivamente; Nveis de energia ou camadas eletrnicas propostos por Bohr; Subnveis de energia (sub-regies dos nveis de energia) - propostos por Sommerfeld; Orbitais atmicos (local de maior probabilidade de se encontrar um eltron) propostos por Erwin Schrndinger.As regies em torno do ncleo (nveis, subnveis e orbitais)tm grande relevncia, pois, por intermdio do conhecimento dessas reas, foi possvel conhecero fenmeno da fluorescncia, a fosforescncia, a forma como ocorre uma ligao qumica e alguns comportamentos fsicos da matria (magnetismo).Veja como as regies do tomo esto organizadas: NveisO tomo apresenta um total de sete nveis, representados pelas letrasK, L, M, N, O, P, Q,cada um com uma quantidade especfica de energia. Sub-nveisCada nvel apresenta uma quantidade especfica de sub-nveis, que so representados apenas por quatro letras:s, p, d, f.K 1 sub-nvel (s)L 2 sub-nveis (s, p)M - 3 sub-nveis (s, p, d)N - 4 sub-nveis (s, p, d, f)O- 4 sub-nveis (s, p, d, f)P - 3 sub-nveis (s, p, d)Q - 2 sub-nveis (s, p) OrbitaisCadasub-nvelapresenta uma quantidade diferente deorbitais:s =1orbitalp =3orbitaisd =5orbitaisf =7orbitaisObservao:Em cada orbital, podemos encontrar, no mximo, dois eltrons. Assim, o nmero mximo de eltrons em um sub-nvel de:s =2eltronsp =6eltronsd =10eltronsf =14eltronsTendo conhecimento de todas essas informaes, o qumico norte-americanoLinus Carl Paulingdesenvolveu uma ferramenta paradistribuir os eltronsde um tomo de forma mais prtica no papel. Essa importante ferramenta foi denominada dediagrama de Linus Pauling. Nesse diagrama, temos a presena apenas de nveis e subnveis. Veja um esboo:

Os traos emrosaealaranjadoestabelecem uma ordem de energia que percorre todo o diagrama. Essa ordem inicia no trao que passa em1se segue umpercurso diagonalat chegar a7p.Cada trao diagonal seguinte indica subnveis de mais energia que os do trao anterior.Sempre o subnvel mais abaixo da mesma linha diagonal tem mais energia que o anterior. Assim: 2s temmais energiaque 1s (presentes em traos diagonais diferentes); 4p temmais energiaque 3d (presentes no mesmo trao diagonal).Para realizar a distribuio de eltrons por meio do diagrama de Pauling, necessrio possuir onmero de eltrons de um tomo qualquer,seguir os traos diagonaiserespeitar a quantidade mxima de eltrons em cada subnvel.Veja alguns exemplos: Distribuio eletrnica a partir de Z = 20 (20 eltrons)

Distribuio eletrnica de um tomo com 20 eltrons Distribuio eletrnica a partir de Z = 59 (59 eltrons)

Distribuio eletrnica de um tomo com 59 eltronsCom odiagrama de Linus Pauling, possvel desenvolver as seguintes tarefas: Distribuir todos os eltrons de um tomo; Prever as regies de menor e maior energia do tomo(os eltrons distribuem-se no tomo de forma a ocupar reas de menor energia sempre); Prever o nmero de nveis de um tomo a partir de seu nmero atmico (Z); Prever a classificao de qualquer tomo a partir de seu nmero atmico (Z). Estabelecer o nmero de ligaes que o tomo deve realizar para atingir sua estabilidade.Distribuio eletrnica de onsA distribuio eletrnica dos eltrons de um tomo no estado neutro ou fundamental comumente realizada com o diagrama de Pauling,mostrado abaixo:

As regras detalhadas dessa distribuio podem ser encontradas nos dois textos seguintes em nosso site: Distribuio eletrnica de eltrons e Regras de distribuio eletrnica.A distribuio eletrnica de ons funciona inicialmente da mesma forma que a feita para tomos no estado neutro; com apenas uma diferena. Visto que um on um tomo que ganhou ou perdeu eltrons, devemos levar isso em considerao e fazer o seguinte:

Uma observao importante :a alterao feita no subnvel mais externo e no no mais energtico.Se o on for umction, devemosretirar os eltronsque ele perdeu. Vejamos um exemplo:O tomo de ferro (nmero atmico = 26) tem a seguinte distribuio eletrnica nos subnveis em ordem energtica:1s22s22p63s23p64s23d6.J quanto s camadas eletrnicas, temos:K =2; L = 8; M = 14; N = 2.Essa distribuio mostrada no diagrama de Pauling abaixo:

Quando o tomo de ferro perde 2 eltrons, ele se transforma no ction Fe2+. Assim, ao fazer a sua distribuio eletrnica temos queretirar 2 eltrons da ltima camada(N) e no do subnvel mais energtico,conforme mostrado abaixo:

Desse modo, a distribuio eletrnica do ction Fe2+ dada por:1s22s22p63s23p63d6 ouK = 2; L = 8; M = 14

Agora, se tivermos que realizar a distribuio eletrnica de umnion, devemos acrescentar os eltrons que ele recebeu. Veja como se faz isso no exemplo a seguir:O nion enxofre (16S2-) formado a partir do tomo de enxofre (16S) pelo ganho de 2 eltrons, conforme indicado pela carga 2-. Sua distribuio eletrnica no estado fundamental dada por:1s22s22p63s23p4ouK = 2; L = 8; M = 6

Nesse caso, o ltimo subnvel o mesmo que o subnvel energtico, o 3p. Assim, acrescentamos nele os dois eltrons do nion enxofre:1s22s22p63s23p6ouK = 2; L = 8; M = 8