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Tabela Periódica

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1. Histórico
O ponto de partida para criação da tabela periódica foi a descoberta individual dos elementos químicos.

Embora os elementos tais como ouro (Au), prata (Ag), estanho (Sn), cobre (Cu), chumbo (Pb) e mercúrio (Hg) fossem conhecidos desde a antiguidade, a primeira descoberta científica de um elemento ocorreu somente em 1669, quando o alquimista Henning Brand descobriu o fósforo (P). Durante os 200 anos seguintes um grande volume de conhecimento relativo às propriedades dos elementos e seus compostos foi sendo adquirido pelos químicos e, com o aumento do número de elementos descobertos, os cientistas iniciaram a investigação de como reconhecer as propriedades e desenvolver esquemas de classificação.

  A primeira classificação

Foi a divisão dos elementos em metais e não-metais. Isso possibilitou a antecipação das propriedades de outros elementos, determinando, assim, se seriam ou não metálicos, o que não representava grande coisa na realidade. A lista de     elementos químicos que tinham suas massas atômicas conhecidas foi preparada por John Dalton no início do século XIX, mas muitas das massas atômicas adotadas por Dalton   estavam longe dos valores atuais devido à ocorrência de erros. Os erros foram corrigidos por cientistas que, então, possuíam melhores e mais precisos métodos para análises e o desenvolvimento de tabelas dos elementos e suas massas atômicas centralizaram o estudo sistemático da química.  Os elementos não estavam listados em qualquer arranjo ou modelo periódico,  mas simplesmente ordenados em ordem crescente de massa atômica cada um com suas propriedades e seus compostos. Os químicos, ao estudarem essa lista, concluíram que ela não estava muito clara: por exemplo, os elementos cloro (C l), bromo (Br) e iodo (I) que possuem propriedades químicas semelhantes diferiam muito quanto às suas massas atômicas, respectivamente 17, 35 e 53, e assim ficavam muito separados.

Em 1829, Johann W. Doerbereiner teve a primeira idéia, com sucesso parcial, de agrupar os elementos de três em três formando as “tríades”; as quais também estavam separadas pelas massas  atômicas, mas com propriedades químicas muito semelhantes. A massa atômica do elemento central da tríade era, supostamente, a média das massas atômicas do primeiro e terceiros membros. Lamentavelmente, muitos dos metais não podiam ser agrupados em   tríades.

Um segundo modelo

Foi sugerido em 1864 por John A. R. Newlands , um professor de química no City College em Londres. Sugeria-o que os elementos fossem arranjados     num modelo periódico de oitavas, ou grupos de oito na ordem crescente de suas massas   atômicas. Este modelo, embora agrupasse elementos como o lítio, sódio e potássio não   atendiam ao grupo dos elementos cloro, bromo e iodo, ou dos metais comuns como o ferro e o cobre. A  idéia  de  Newlands  foi  ridicularizada  pela analogia com os sete intervalos  da escala  musical e ele teve recusada a publicação do seu trabalho periódico sobre a periodicidade de metais. Nenhuma regra  numérica foi  encontrada  para  que  se pudesse relacionar, de uma forma  consistente, elementos  químicos, suas   propriedades  químicas  e  suas  massas   atômicas.  A base  teórica  segundo  a qual  os  elementos  químicos estão, arranjados  atualmente número atômico e teoria quânticaera completamente desconhecida naquela época.

A organização da tabela periódica foi desenvolvida não teoricamente, mas com base na observação química de seus compostos, por Dimitri Ivanovich Mendeleyev . Por volta de 1860 ainda se conheciam apenas pouco mais de 50 elementos químicos. O russo Dimitri Ivanovich Mendeleyev e o alemão Lothar Meyer , trabalhando independentemente, descobriram que alguns tinham propriedades químicas e físicas semelhantes.    Esses elementos de propriedades semelhantes foram colocados no mesmo grupo conforme sua massa atômica. Assim, fizeram a primeira tabela periódica. Observe os seguintes      elementos (hoje agrupados segundo seu número atômico, e não segundo sua massa):

Dimitri Ivanovich Mendeleyev (Foto)

Em  1869,  enquanto  escrevia  seu  livro  de química  inorgânica, Medeleyev  organizou  os  elementos  na forma  da  tabela  periódica  atual  e  criou  uma carta para cada um dos 63  elementos conhecidos. Cada carta  continha o  símbolo   do elemento,  a massa atômica de todas as suas propriedades químicas e físicas. Colocando as cartas em   uma mesa, fez um verdadeiro quebra-cabeça organizando e agrupando os elementos de propriedades semelhantes. Formou-se, então, a tabela periódica. A vantagem da tabela   periódica de Mendeleyev sobre as outras é que esta exibia semelhanças como um todo e não apenas em pequenos conjuntos como as tríades. Mostraram-se semelhança numa rede de relações vertical, horizontal e diagonal. Analisando estas diversas redes, Mendeleyev chegou a prever as propriedades de elementos químicos que nem mesmo tinham sido    descobertos ainda. Para que não houvesse intromissão sua nos trabalhos  alheios, os       supostos  Mendeleyev elementos  que deveriam  existir com  determinadas  propriedades não recebiam  nenhum nome; ao invés disso, ele dava os prefixos sânscritos – eka (um), dwi (dois), tri (três) e assim por diante – aos nomes dos   elementos análogos inferiores. Para  se  ter  uma  idéia  das  previsões de  Mendeleyev ,  a  tabela  abaixo   relaciona algumas das propriedades previstas para o Eka – silício(Es), prognosticado em 1871, e as propriedades previstas observadas no Germânio (Ge), descoberto em 1836. Mendeleyev não acertou só na previsão do germânio, mas também de outros elementos ainda desconhecidos até então. Em 1906, Mendeleyev recebeu o Prêmio Nobel   por este laborioso trabalho.

Em 1913, o cientista britânico Henry Moseley enunciou a “Lei periódica” que diz: “As propriedades físicas e químicas dos elementos são funções periódicas de seus números atômicos”.

Descobriu que o número de prótons no núcleo de um determinado átomo era sempre o mesmo e criou, então, o conceito de “número atômico”, como identidade de    determinado átomo. Considerando que  não existem dois elementos com o mesmo  número atômico, Moseley rearranjou a tabela de acordo com o número atômico; ordenando-os em ordem crescente de número atômico. Com isto, os problemas que ainda existiam na tabela de Mendeleyev desapareceram. Devido ao trabalho de Moseley , a tabela periódica moderna está baseada no número atômico dos elementos, sem, contudo, abandonar conceitos        originais. O modelo hoje adaptado inclui as novas descobertas e os novos  resultados que foram sendo obtidos.

Henry Moseley (Foto)

A última maior alteração sofrida pela tabela periódica resultou do trabalho de Glenn  Seaborg , na década de 50. A partir da descoberta do plutônio, em 1940,  Seaborg descobriu todos os elementos transurânicos  (elementos de número atômico 94 a 102);    reconfigurou a tabela periódica colocando a série dos actinídeos abaixo dos lantanídeos.  Em 1951,  Seaborg recebeu o Prêmio Nobel em química pelo seu  trabalho e,  em sua  homenagem, o elemento 106 da tabela periódica  recebeu o nome de seaborgium .

Glenn  Seaborg (Foto)

 

 

 

 

 

 

Sobre Luiz Edson Mota de Oliveira

Professor da ESAL/UFLA desde outubro de 1974. Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Lavras (1974), especialização em Métodos Experimentais em Agropecuária pela EMBRAPA (1975), mestrado em Ciências Agrárias (Fisiologia Vegetal) pela Universidade Federal de Viçosa (1979) e doutorado em Biologia Vegetal (Fisiologia Vegetal) pela Universidade Estadual de Campinas (1985). Foi bolsista de Iniciação Científica pelo CNPq (1973/74) e professor de Quimica Orgânica do Curso Alfa Vestibulares e do Colégio Estadual Dr. João Batista Hermeto, em Lavras, MG (1973/74) e pesquisador do Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (INCAPER) (1975). Atualmente é professor titular da Universidade Federal de Lavras, responsável por várias disciplinas de pós-graduação (Nutrição e Metabolismo de Plantas, Metodologia de Pesquisa em Fisiologia Vegetal, Laboratório de Bioquímica e Metabolismo de Plantas, Fisiologia Vegetal Avançada) e de disciplinas nos cursos de graduação em Agronomia, Ciências Biológicas, Engenharia Florestal e Zootecnia (Fisiologia Vegetal, Fisiologia da Nutrição e Metabolismo vegetal). É pesquisador do CNPq desde 1988. Também orienta e orientou vários estudantes de iniciação científica, mestrado, doutorado e supervisor de bolsistas pós-doutorado, o que resultou em dezenas de artigos publicados e apresentados em vários eventos científicos locais, nacionais e internacionais. Tem experiência na área de Agronomia e Ciências Biológicas, com ênfase em Fisiologia de Plantas cultivadas e tambem em Fisiologia de Plantas em ecossistemas naturais, desenvolvendo suas atividades de pesquisa principalmente com a Fisiologia da Nutrição e dos Metabolismos da assimilação e transporte de Carbono e Nitrogênio em Seringueira (Hevea brasiliensis Muell Arg) em diferentes condições de cultivo e também com o Comportamento biofísico, nutricional e metabólico de espécies arbóreas, arbustivas e herbáceas em função da disponibilidade de oxigênio no substrato (hipoxia e anoxia) visando a revegetação de áreas marginais de cursos d'àgua (mata ciliar) e de reservatórios hidrelétricos (áreas de depleção). Foi presidente da Sociedade Brasileira de Fisiologia Vegetal - SBFV (1993/95), pró-reitor de pós-graduação da UFLA (2001/2004), responsável pela criação e diretor presidente da editora UFLA (1999/2001), presidente do conselho editorial das Revistas Ciência e Prática e Ciência e Agrotecnologia (1979/1981 e 1999/2001), membro do conselho editorial do periódico Brazilian Journal of Plant Physiology (1999/2005), coordenador do programa de pós-graduação em fisiologia vegetal da UFLA (1988/1996), relator da comissão designada para elaborarem o Estatuto, Regimento geral, Regimentos Específicos de órgãos e unidades da UFLA quando da sua criação. Já participou também de inúmeras comissões, designadas pela SESU/MEC e CAPES/MEC, responsáveis pela avaliação de cursos de graduação e de Mestrado e Doutorado, visando autorização de funcionamento ou reconhecimento. Atualmente além das atividades de ensino e pesquisa já descritas é avaliador institucional do INEP/SESU/MEC (desde 2005), membro da comissão consultiva brasileira da area de agronomia no sistema ARCOSUL, consultor científico de várias revistas científicas e órgãos de fomento a pesquisa (FAPEMIG, FAPESP, CNPq). Endereço para acessar o CV: http://lattes.cnpq.br/0448873873558291
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