Unidade 1
Texto complementar 1
Palavras-chave: substância elementar, Tabela Periódica dos Elementos, metais,
semi-metais, não-metais, grupos, períodos, série dos elementos lantanóides, série dos
elementos actinóides.
A descoberta dos elementos ao longo do tempo foi, de facto, a descoberta de
substâncias elementares, de que são exemplos o metal ferro, Fe (s), e o gás cloro, Cl2
(g), correspondentes aos elementos ferro, Fe, e cloro, Cl, respectivamente. No final
deste texto encontra-se uma tabela sobre a descoberta dos elementos.
Recorde-se, contudo, que o mesmo elemento pode estar presente em substâncias
elementares diferentes. É o caso do elemento oxigénio, O, nas substâncias
elementares oxigénio, O2 (g), e ozono, O3 (g).
Em meados do século XIX eram conhecidas 59 substâncias elementares, e pouco se
sabia sobre os átomos para além das suas massas relativas (recorde-se que a
descoberta de uma estrutura nuclear para os átomos data de 1910). Assim, as
primeiras tentativas de sistematização e racionalização dos conhecimentos neste
campo – que culminariam na criação da Tabela Periódica dos Elementos – basearamse, naturalmente, nas características de substâncias elementares.
Duas grandes classes de substâncias elementares logo emergiram: os metais e os
não-metais. Depois, viria a identificar-se um pequeno conjunto de substâncias
elementares que não cabiam em qualquer destas categorias, exibindo algumas
características intermédias ou, em simultâneo, características de ambas: os semimetais, de que o silício, Si (s), e o arsénio, As (s), são dois exemplos.
As semelhanças de propriedades reconhecidas nas famílias de substâncias
elementares reflectem semelhanças entre os respectivos elementos, por sua vez
decorrentes de semelhanças nas estruturas dos correspondentes átomos. A cada
família corresponde, assim, uma coluna de átomos na Tabela Periódica. Estas colunas
estão colocadas lado a lado, de forma a respeitar-se uma ordem crescente de número
atómico, dispondo os metais à esquerda e os não-metais à direita (inicialmente
atendeu-se à ordem crescente das massas atómicas, que, com poucas excepções,
viria a identificar-se com a ordem crescente da carga nuclear).
Esta forma de organizar os elementos traduz a maneira como as respectivas
propriedades variam regularmente com o número atómico, repetindo-se, no essencial,
perante certas diferenças neste número. Por isso se fala de período e de propriedades
periódicas dos elementos. Na Tabela Periódica, as colunas designam-se por grupos e
as linhas designam-se por períodos (Fig. 1).
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Fig. 1 Grupos e períodos na Tabela Periódica.
Na sua forma moderna, a Tabela Periódica
tem 18 grupos, começando nos metais
alcalinos e acabando nos gases raros. O
hidrogénio (Z = 1), dadas as suas
características especiais, não se inclui em
nenhum deles, enquanto o hélio (Z = 2) é o
único elemento do 1.o período. Os dois
períodos seguintes contêm oito elementos
cada um. Isto quer dizer que, de Z = 2 até
Z = 20, as propriedades, no essencial, se
repetem de oito em oito no valor do número
atómico (Fig. 2).
Fig. 2 Excerto da Tabela Periódica.
Com o potássio, K (Z =19), inicia-se um período mais longo, de 18 elementos, até ao
krípton, Kr (Z = 36). Segue-se mais um período de 18 elementos até ao xénon, Xe (Z
= 54), e ainda outro que, no entanto, apresenta um salto de Z = 57 para Z = 72. Esta
descontinuidade corresponde a uma sequência de 14 elementos (do cério, 58Ce, até ao
lutécio, 71Lu), que se seguem ao lantânio, La (Z = 57), todos com propriedades muito
semelhantes entre si. Constituem a chamada série dos elementos lantanóides,
lantanídeos, ou terras raras. Semelhante descontinuidade verifica-se a seguir ao
actínio, Ac (Z = 89), com a série dos elementos actinóides, ou actinídeos, onde se
inclui o urânio, U (Z = 92).
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Datas de descoberta dos elementos químicos mais importantes
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