Mendeleev e as propriedades da tabela periódica

Critérios de Mendeleev usados para classificar os itens químicos

Dmitri Mendeleev procurou um sistema que agrupasse os elementos segundo as propriedades de suas substâncias simples. Ele organizou os elementos em ordem crescente de seus pesos atômicos, do hidrogênio ao urânio, dispondo-os de modo que elementos com propriedades semelhantes permanecessem na mesma coluna.

Mendeleev manteve o conjunto dos elementos conhecidos e notou que alguns não se encaixavam em suas famílias; por isso deixou espaços vazios (lacunas) para elementos que deveriam ocupar posições de acordo com suas propriedades. Convicto de que o sistema estava correto, sustentou a hipótese de que essas lacunas seriam preenchidas por elementos ainda não descobertos.

Em 1869 o mundo científico mostrou-se cético em relação às suas previsões, mas Mendeleev não teve que esperar muito para ver seu trabalho reconhecido.

Localização de elementos na tabela periódica atual

Na tabela periódica atual, os elementos são ordenados por número atômico crescente; assim, elementos com propriedades semelhantes estão agrupados na mesma coluna. O número atômico de cada elemento difere do anterior, e isso determina a repetição periódica de propriedades ao longo da tabela.

Propriedades periódicas

Propriedades periódicas são aquelas que variam de forma regular ao longo da tabela periódica. A seguir, as definições e tendências principais:

Raio atômico

O raio atômico é a distância do centro do núcleo até a região onde se encontra o nível de energia mais externo (a porção eletrônica mais periférica). Experimentally, o raio atômico é frequentemente obtido medindo-se a distância entre núcleos de átomos idênticos adjacentes e dividindo por dois.

Tendências principais:

• Em cada grupo: o raio atômico aumenta de cima para baixo.
• Em cada período: o raio atômico diminui da esquerda para a direita.

Energia de ionização (Ei)

Energia de ionização (Ei) é a energia necessária para formar um íon positivo (cátion), ou seja, a energia requerida para retirar um elétron de um átomo em seu estado fundamental. A tendência é:

• A Ei diminui de cima para baixo em um grupo.
• A Ei aumenta da esquerda para a direita ao longo de um período.
• Os valores máximos de energia de ionização geralmente correspondem aos gases nobres.

Eletronegatividade

Eletronegatividade mede a tendência de um átomo de atrair elétrons quando está formando uma ligação química. As tendências são:

• Em um grupo: a eletronegatividade diminui de cima para baixo.
• Em um período: a eletronegatividade aumenta da esquerda para a direita.

Tipos de ligações químicas

As propriedades eletronegativas dos átomos influenciam o tipo de ligação que se forma entre eles:

Ligação iônica

Ligação iônica ocorre entre elementos com grande diferença de eletronegatividade, tipicamente entre um metal e um não metal. Como regra prática, quando a diferença de eletronegatividade entre dois elementos é maior que aproximadamente 1,7, a ligação tende a ser iônica (embora haja casos intermediários e dependência do contexto químico).

Ligação covalente

Ligação covalente forma-se quando os átomos compartilham pares de elétrons. Se a diferença de eletronegatividade é pequena, a ligação é covalente; se for moderada, pode ser covalente polar.

Ligação metálica

Ligação metálica ocorre entre átomos de metais. Os metais formam redes em que cátions estão dispostos em uma estrutura e são rodeados por um mar de elétrons delocalizados, que se movimentam livremente.

Como consequência das ligações metálicas, os metais são geralmente:

• Dúcteis — podem ser puxados em fios finos.
• Maleáveis — podem ser moldados em folhas finas ou placas.
• Excelentes condutores de eletricidade e calor.