O que é periodicidade química? Características principais

O periodicidade química ou periodicidade das propriedades químicas é a variação regular, recorrente e previsível nas propriedades químicas dos elementos quando o número atômico aumenta.

Desta forma, a periodicidade química é a base de uma classificação de todos os elementos químicos com base em seus números atômicos e suas propriedades químicas.

A representação visual da periodicidade química é conhecida como tabela periódica, tabela Mendeleïev ou classificação periódica dos elementos.

Isso mostra todos os elementos químicos, ordenados em ordem crescente de seus números atômicos e organizados de acordo com sua configuração eletrônica. Sua estrutura reflete o fato de que as propriedades dos elementos químicos são uma função periódica do seu número atômico.

Essa periodicidade tem sido muito útil, pois permitiu predizer algumas propriedades de elementos que ocupariam lugares vazios na mesa antes de serem descobertos.

A estrutura geral da tabela periódica é um arranjo de linhas e colunas em que os elementos são organizados em ordem crescente de números atômicos.

Há um grande número de propriedades periódicas. Entre as mais importantes destacam-se a carga nuclear efetiva, relacionada ao tamanho atômico e à tendência de formar íons, e o raio atômico, que influencia a densidade, o ponto de fusão e o ponto de ebulição.

Também são fundamentais o raio iônico (afeta as propriedades físicas e químicas de um composto iônico), o potencial de ionização, a eletronegatividade e a afinidade eletrônica, entre outros.

As 4 principais propriedades periódicas

Rádio atômica

Refere-se a uma medida relacionada às dimensões do átomo e corresponde à metade da distância entre os centros de dois átomos que estão fazendo contato.

Atravessando um grupo de elementos químicos na tabela periódica de cima para baixo, os átomos tendem a aumentar, uma vez que os elétrons mais externos ocupam níveis de energia mais distantes do núcleo.

É por isso que se diz que o raio atômico aumenta com o período (de cima para baixo).

Por outro lado, ir da esquerda para a direita no mesmo período da tabela aumenta o número de prótons e elétrons, o que significa que a carga elétrica aumenta e, portanto, a força atrativa. Isso faz com que ele diminua o tamanho dos átomos.

Energia de ionização

É a energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro.

Quando um grupo de elementos químicos é percorrido na tabela periódica de cima para baixo, os elétrons do último nível serão atraídos para o núcleo por uma força elétrica cada vez menor, que está mais longe do núcleo que os atrai.

É por isso que se diz que a energia de ionização aumenta com o grupo e diminui com o período.

Eletronegatividade

Esse conceito se refere à força com a qual um átomo gera atração em relação àqueles elétrons que integram uma ligação química.

A eletronegatividade aumenta da esquerda para a direita ao longo de um período e coincide com a diminuição do caráter metálico.

Em um grupo a eletronegatividade diminui com o aumento do número atômico e com o aumento do caráter metálico.

Os elementos mais eletronegativos estão localizados na parte superior direita da tabela periódica e os elementos menos eletronegativos na parte inferior esquerda da tabela.

Afinidade eletrônica

A afinidade eletrônica corresponde à energia que é liberada no momento em que um átomo neutro toma um elétron com o qual forma um íon negativo.

Essa tendência de aceitar elétrons diminui de cima para baixo em um grupo e aumenta quando se move para a direita de um período.

Organização dos elementos na tabela periódica

Um elemento é colocado na tabela periódica de acordo com seu número atômico (número de prótons que cada átomo desse elemento possui) e o tipo de subnível no qual o último elétron está localizado.

Os grupos ou famílias de elementos são encontrados nas colunas da tabela. Estes têm propriedades físicas e químicas similares e contêm o mesmo número de elétrons em seu nível de energia mais externo.

Atualmente, a tabela periódica consiste em 18 grupos, cada um representado por uma letra (A ou B) e um número romano.

Os elementos dos grupos A são conhecidos como representativos e os dos grupos B são chamados de elementos de transição.

Além disso, existem dois conjuntos de 14 elementos: a chamada "terra rara" ou transição interna, também conhecida como série de lantanídeos e actinídeos.

Os períodos estão nas linhas (linhas horizontais) e são 7. Os elementos em cada período têm em comum o mesmo número de orbitais.

No entanto, diferentemente do que acontece nos grupos da tabela periódica, os elementos químicos em um mesmo período não possuem propriedades semelhantes.

Os elementos são agrupados em quatro conjuntos de acordo com o orbital onde o elétron de energia mais alto está localizado: s, p, d e f.

Famílias ou grupos de elementos

Grupo 1 (família de metais alcalinos)

Todo mundo tem um elétron no último nível de energia. Estes fazem soluções alcalinas quando reagem com a água; daí seu nome.

Os elementos que compõem este grupo são o potássio, o sódio, o rubídio, o lítio, o frâncio e o césio.

Grupo 2 (família de metais alcalino-terrosos)

Eles contêm dois elétrons no último nível de energia. O magnésio, o berílio, o cálcio, o estrôncio, o rádio e o bário pertencem a esta família.

Grupos 3 a 12 (família de metais de transição)

Eles são pequenos átomos. Eles são sólidos à temperatura ambiente, exceto mercúrio. Neste grupo destacam-se ferro, cobre, prata e ouro.

Grupo 13

Elementos do tipo metálico, não metálico e semi-metálico participam deste grupo. É composto de gálio, boro, índio, tálio e alumínio.

Grupo 14

O carbono pertence a este grupo, um elemento fundamental para a vida. São elementos semimetálicos, metálicos e não metálicos.

Além do carbono, estanho, chumbo, silício e germânio também fazem parte deste grupo.

Grupo 15

É composto de nitrogênio, que é o gás com maior presença no ar, assim como arsênico, fósforo, bismuto e antimônio.

Grupo 16

Neste grupo é oxigênio e também selênio, enxofre, polônio e telúrio.

Grupo 17 (família de halogênios, do grego "formador de sal")

Eles são fáceis de capturar elétrons e não são metais. Este grupo é composto de bromo, astato, cloro, iodo e flúor.

Grupo 18 (gases nobres)

São os elementos químicos mais estáveis, pois são quimicamente inertes, já que seus átomos preencheram a última camada de elétrons. Eles são pouco presentes na atmosfera da Terra, com exceção do hélio.

Finalmente, as duas últimas linhas fora da tabela correspondem às chamadas terras raras, lantanídeos e actinídeos.

Referências

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2. Brown, T. L. (2008). Química: a ciência central. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall.
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5. Bellandi, F & Reyes, M. & Fontal, B & Suárez, T & Contreras, R. (2004). Elementos químicos e sua periodicidade. Mérida: Universidade dos Andes, VI Escola Venezuelana de Ensino de Química.
6.  O que é periodicidade? Revise seus conceitos de química. (2018). ThoughtCo. Recuperado em 3 de fevereiro de 2018, em https://www.thoughtco.com/definition-of-periodicity-604600