Dissecando a tabela periódica com base nas propriedades dos elementos químicos

A tabela periódica é uma exibição dos elementos químicos exibidos em forma tabular. A ordem dos elementos químicos é organizada com base em vários fatores, como número atômico, configuração eletrônica e propriedades químicas.

A tabela periódica contém todos os elementos químicos que foram reconhecidos internacionalmente e é dividida em 4 blocos, incluindo os blocos -s, -p, -de -f. Cada linha da tabela é chamada de período, enquanto a coluna é chamada de grupo. Em geral, em um período (linha), a esquerda é metálica e a direita não metálica.

Na tabela periódica padrão, os elementos são organizados de acordo com seu número atômico crescente (o número de prótons no núcleo atômico). Uma nova linha (período) começa quando a nova camada de elétrons tem seu primeiro elétron. A coluna (grupo) é determinada com base na configuração do elétron; os elementos que têm o mesmo número de elétrons em uma subcamada específica estão na mesma coluna. Por exemplo, oxigênio e selênio estão na mesma coluna porque ambos têm quatro elétrons em sua subcamada p externa.

(Leia também: Tabela Periódica de Elementos Químicos, completa com legendas e imagens)

Elementos com propriedades químicas semelhantes são geralmente agrupados nos mesmos grupos na tabela periódica, embora no bloco f, e alguns sejam encontrados no bloco d, os elementos no mesmo período tendem a ter propriedades químicas semelhantes. Portanto, é relativamente fácil estimar as propriedades químicas de um elemento se você conhecer as propriedades dos elementos ao seu redor.

A partir de 2016, pelo menos 118 elementos foram confirmados na tabela periódica. Estes incluem os elementos 1 (hidrogênio) a 118 (oganesson), com adições recentes como nihonium, moscovium, tennessine e oganesson, confirmados pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC).

Entre todos os elementos, 94 existem naturalmente; Os 24 restantes, de amerício a copernício e flerovium e livermorium, estão presentes apenas quando sintetizados em laboratório. Dos 94 elementos naturais, 84 deles são primordiais (elementos antigos). Os outros 10 aparecem quando há decadência dos elementos primordiais.

Nenhum elemento mais pesado do que o einstênio (elemento 99) é encontrado em grandes quantidades e na forma pura. Mesmo astato (elemento 85); frâncio (elemento 87) só é detectável na forma de emissão de luz de uma quantidade microscópica (300.000 átomos).

Agrupamentos de elementos químicos

Várias categorias podem ser amplamente aplicadas aos elementos, incluindo levando em consideração suas propriedades físicas e químicas gerais, o estado da matéria na abundância das condições, seus pontos de fusão e ebulição, sua densidade, sua estrutura cristalina como um sólido e sua origem.

Características gerais

Com base nas suas propriedades físicas e químicas, os elementos existentes são divididos em três categorias, nomeadamente metais, metalóides e não metais.

Os metais são geralmente sólidos brilhantes de alta condutividade, podem formar ligas com outros metais e formar compostos iônicos semelhantes a sais com não metais (exceto gases nobres). A maioria dos não-metais são gases incolores ou incolores; não-metais que formam compostos com outros não-metais são ligados covalentemente. Entre metais e não metais existem metalóides, que têm propriedades entre metais e não metais ou uma mistura de ambos.

(Leia também: maneira fácil de memorizar a tabela periódica, o número 2 é o mais divertido)

Uma classificação mais detalhada é freqüentemente indicada pela apresentação de cores na tabela periódica. Este sistema limita os termos "metal" e "não metal" a apenas um certo número de metais e não metais de um grande número de metais e não metais.

Metais e não metais podem ser classificados em subcategorias mostrando a gradação das propriedades de metal para não metal, para os elementos no mesmo período.

Os metais são divididos em metais alcalinos reativos, metais alcalino-terrosos que são menos reativos, lantanídeos e actinídeos, metais de transição e metais pós-transição com as propriedades físicas e químicas mais fracas.

Os não metais são divididos em não metais poliatômicos, não metais que são mais semelhantes aos metaloides; não metais diatômicos, não metais essenciais; e gases nobres monoatômicos, que não são metais e quase completamente inertes.

Metal

  • 78% de todos os elementos conhecidos são metais
  • Colocado no lado esquerdo da tabela periódica
  • Normalmente sólido à temperatura ambiente
  • Normalmente têm pontos de fusão e ebulição elevados
  • Bom condutor de calor e eletricidade
  • Pode ser martelado e esticado

Metalóide

  • Localizado no lado superior direito da Tabela Periódica
  • No total, existem 22 não metais
  • Normalmente um sólido ou um gás à temperatura ambiente
  • Pontos de fusão e ebulição baixos
  • Mau condutor de calor e eletricidade

Metalóide

  • Mostra propriedades metálicas e não metálicas

    Exemplos: silício, germânio, arsênio e antimônio

O estado da matéria

Outra coisa básica comumente usada para distinguir elementos químicos é o estado da matéria (fase), que é sólido, líquido ou gasoso, em temperatura e pressão padrão (STP).

A maioria dos elementos são sólidos em temperaturas e pressão atmosférica convencionais, enquanto alguns são gases. Apenas o bromo e o mercúrio são líquidos a 0 ° C (32 ° F) e à pressão atmosférica normal; O césio e o gálio são sólidos a esta temperatura, mas derretem a temperaturas, respectivamente, 28,4 ° C (83,1 ° F) e 29,8 ° C (85,6 ° F).

Pontos de fusão e ebulição

Os pontos de fusão e ebulição, geralmente expressos em graus Celsius à pressão de uma atmosfera, são geralmente usados ​​para definir o caráter de vários elementos. Essas características para a maioria dos elementos são conhecidas, no entanto, para alguns dos elementos radioativos disponíveis em quantidades muito pequenas não é conhecido. O hélio permanece em seu estado líquido mesmo em zero absoluto à pressão atmosférica, de modo que He tem apenas um ponto de ebulição, e nenhum ponto de fusão na apresentação convencional.

Densidade

A densidade em uma certa temperatura e pressão padrão (STP) é freqüentemente usada para determinar o caráter dos elementos. A densidade é freqüentemente expressa em gramas por centímetro cúbico (g / cm3).

Alguns gases que na temperatura medida são gasosos, sua densidade é geralmente expressa por seu estado gasoso; quando liquefeito ou solidificado, os elementos gasosos têm a mesma densidade que os outros elementos.

Quando um elemento tem alótropos de densidade diferente, um dos alótropos representativos é geralmente selecionado na apresentação do resumo, enquanto a densidade para cada alótropo pode ser declarada na seção de detalhes. Por exemplo, os três alótropos de carbono bem conhecidos (carbono amorfo, grafite e diamante) têm uma densidade de 1,8–2,1 cada; 2.267; e 3,515 g / cm3.

Estrutura de cristal

Os elementos estudados até o momento como amostras sólidas têm oito tipos de estruturas cristalinas: cúbica, cúbica no centro do corpo, cúbica no centro da face, hexagonal, monoclínica, ortorrômbica, romboédrica e tetragonal.

Para alguns elementos de transurânio sintético, muito poucas amostras estão disponíveis para determinar a estrutura do cristal.

Suas origens estão na terra

Pela sua origem, sabe-se que os primeiros 94 elementos ocorrem naturalmente, enquanto os outros 24 são obtidos artificialmente como produtos sintéticos por meio de reações nucleares artificiais.

Dos 94 elementos que ocorrem naturalmente, 83 são considerados primordiais e são estáveis ​​ou fracamente radioativos. O restante, a saber, 11, é chamado de elemento efêmero porque tem meia-vida muito curta para ser no início do Sistema Solar.

Dos 11 elementos transitórios, 5 elementos, como polônio, radônio, rádio, actínio e protactínio, são os produtos de decomposição do tório e do urânio. 6 outros elementos mortais, nomeadamente tecnécio, promécio, astato, frâncio, neptúnio e plutônio, são produzidos a partir de um raro processo de reação nuclear envolvendo urânio ou elementos pesados.