Química dos Elementos

Química dos Elementos: Diria essa ser uma das matérias mais importantes do curso, pois é oferecida no primeiro ano e traz uma quantidade imensa de informações ligadas as periodicidades dos elementos químicos.

Ao estudar química dos elementos a metodologia se baseia em utilizar a tabela periódica e através dela estudar tabelas derivadas que mostram periodicidades e tendências de  elementos e compostos químicos de grande relevância.

Como abordado é interpretar as características de cada família de elementos químicos, a tabela periódica o quanto mais completa for (trazendo constantes, unidades, massas  e pelo menos cinco algarismos significativos em suas designações), melhor para se compreender a periodicidade.

Uma boa tabela periódica é o modelo da SBQ, que é atualizada ano a ano. Ela contém as massas com cinco algarismos significativos, vários valores de constantes e unidades, sendo um ótimo referencial. Abaixo coloco uma imagem da mesma e o link para quem desejar imprimir. Quem fizer o donwload o arquivo está em pdf e como é uma imagem scaneada aconselho na hora de imprimir usar uma folha um pouco mais grossa e ampliar a imagem.

Esse é o modelo de 2012, o link para download da tabela em versão pdf é: Tabela Periódica

O pdf irá abrir com a tabela na posição vertical, então basta clicar com o botão direito sobre a tabela e ir em girar no sentido horário, então ela fica na posição horizontal.

A tabela é dividida em cores, verde para metais, amarela para semi-metais e azul para não-metais, essas cores são reconhecidas no mundo todo, ou seja, a tabela além de organizar a periodicidade dos elementos, ela também padroniza a leitura.

Podemos ver que alguns símbolos se encontram na cor preta, outros em vermelho e outros em azul. Essa classificação mostra qual é o estado físico que os elementos químicos se encontram a pressão e temperatura ambiente. Preto indica sólido, Vermelho indica gasoso e a Azul indica líquido.

A periodicidade e divisão em famílias foi proposta pelo químico russo Dmitri Mendeleiev em 1869, e seu raciocínio se manteve plausível até hoje, onde separou os elementos em filas e colunas. O mais interessante é que no período que ele montou a primeira tabela, alguns elementos ainda não haviam sido descobertos, e como ele percebeu uma certa periodicidade, conseguiu prever a existência de outros elementos.

Dmitri Mendeleiev

 

A tabela é dividida em grupos, elementos principais, de transição e o hidrogênio (que fica separado). Os elementos de transição correspondem aos elementos que se encontram em um grande bloco retangular de metais ao centro da tabela indo de IB até VIIIB (VIIIB corresponde a três famílias). Dentro dos metais de transição ainda se encontram os metais de transição interna (lantanídeos e actinídeos), que se encontram perpendicular na tabela no período 6 (são chamados de terras raras). A outra parte da tabela são os elementos que vão de IA a VIIIA. Cada grupo principal, antes chamado de famílias, tinha um nome que especificava os elementos (IA - Alcalino, IIA - Alcalinos Terrosos, IIIA - Família do Boros, IVA - Família do Carbono, VA - Família do Nitrogênio, VIA - Calcogênios, VIIA - Halogênios, VIIIA - Gases Nobres). Cada elemento pertencente a esses grupos tem a mesma quantidade de elétrons na camada de valência, ou seja, um elemento do grupo IA tem um elétron na camada de valência, enquanto um elemento do grupo VIA tem seis elétrons na camada de valência.

Os períodos correspondem a quantidade de camadas que cada elemento tem, ou seja, além de indicar que a quantidade elétrons aumenta com o número de camadas, indica também que o elemento possui um raio maior, portanto, os elementos que se encontram na parte de baixo da tabela tendem a ser mais pesados, devido ao maior número de prótons (para ser estável o elemento químico tem que ter a mesma quantidade de elétrons e prótons) e também maiores. Porém existe um efeito de atração do núcleo para com os elétrons da camada de valência dos elementos que possuem mais elétrons de valência, como é caso dos que compõem os grupos VIA e VIIA. Logo existe uma tendência dos elementos químicos diminuírem seu raio quando se caminha pela mesma da esquerda para a direita.

Portanto podemos dizer que a palavra principal do estudo da tabela periódica é "tendência".

Logo abaixo existem outras tabelas, que mostram algumas peridiocidades dos elementos químicos. No caso elementos com vários elétrons na camada de valência.

Nessa tabela vemos a periodicidade de elementos com seis elétrons de valência.

Nessa tabela podemos ver a periodicidade de elementos com sete elétrons de valência

Esses são apenas alguns exemplos, pois o estudo da química dos elementos é muito ampla. Alguns livros bons que podem ser usados para iniciar os estudos nessa área e obter muitos outros dados tabelados da periodicidade dos elementos químicos são o Química Inorgânica Não Tão Concisa, do químico J.D. Lee e o Handbook que é um livro onde não se tem muita teoria inclusa, mas sim tabelas que incluem dados físicos-químicos, periódicos, constantes e unidades muito úteis para um químico.