N que elemento. Elementos químicos

As reações químicas envolvem a transformação de uma substância em outra. Para entender como isso acontece, é preciso lembrar do curso da história natural e da física que as substâncias consistem em átomos. Existe um número limitado de tipos de átomos. Os átomos podem se conectar entre si de diferentes maneiras. Assim como centenas de milhares de palavras diferentes são formadas ao somar as letras do alfabeto, moléculas ou cristais de substâncias diferentes são formados a partir dos mesmos átomos.

Átomos podem formar moléculas- as menores partículas de uma substância que retêm suas propriedades. Por exemplo, são conhecidas várias substâncias formadas a partir de apenas dois tipos de átomos - átomos de oxigênio e átomos de hidrogênio, mas a partir de diferentes tipos de moléculas. Essas substâncias incluem água, hidrogênio e oxigênio. Uma molécula de água consiste em três partículas ligadas umas às outras. Estes são átomos.

Um átomo de oxigênio (os átomos de oxigênio são designados em química pela letra O) está ligado a dois átomos de hidrogênio (eles são designados pela letra H).

A molécula de oxigênio consiste em dois átomos de oxigênio; Uma molécula de hidrogênio é composta por dois átomos de hidrogênio. As moléculas podem ser formadas durante transformações químicas ou podem se desintegrar. Assim, cada molécula de água se decompõe em dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Duas moléculas de água formam o dobro de átomos de hidrogênio e oxigênio.

Átomos idênticos se unem em pares para formar moléculas de novas substâncias– hidrogênio e oxigênio. As moléculas são assim destruídas, mas os átomos são preservados. É daí que vem a palavra “átomo”, que significa na tradução do grego antigo "indivisível".

Os átomos são as menores partículas quimicamente indivisíveis da matéria

Nas transformações químicas, outras substâncias são formadas a partir dos mesmos átomos que constituíram as substâncias originais. Assim como os micróbios se tornaram acessíveis à observação com a invenção do microscópio, os átomos e as moléculas tornaram-se acessíveis à observação com a invenção de instrumentos que proporcionaram uma ampliação ainda maior e até tornaram possível fotografar átomos e moléculas. Nessas fotografias, os átomos aparecem como manchas borradas e as moléculas aparecem como uma combinação dessas manchas. Porém, também existem fenômenos em que os átomos se dividem, átomos de um tipo se transformam em átomos de outros tipos. Ao mesmo tempo, átomos que não são encontrados na natureza também são obtidos artificialmente. Mas esses fenômenos não são estudados pela química, mas por outra ciência - a física nuclear. Como já mencionado, existem outras substâncias que contêm átomos de hidrogênio e oxigênio. Mas, independentemente de esses átomos fazerem parte de moléculas de água ou de outras substâncias, são átomos do mesmo elemento químico.

Um elemento químico é um tipo específico de átomo Quantos tipos de átomos existem? Hoje, as pessoas sabem com segurança da existência de 118 tipos de átomos, ou seja, 118 elementos químicos. Destes, 90 tipos de átomos são encontrados na natureza, os demais são obtidos artificialmente em laboratórios.

Símbolos de elementos químicos

Na química, os símbolos químicos são usados ​​para designar elementos químicos. Esta é a linguagem da química. Para entender a fala em qualquer idioma, você precisa conhecer as letras, e o mesmo acontece em química. Para compreender e descrever as propriedades das substâncias e as mudanças que ocorrem com elas, antes de mais nada, é necessário conhecer os símbolos dos elementos químicos. Na era da alquimia, eram conhecidos muito menos elementos químicos do que agora. Os alquimistas os identificaram com planetas, vários animais e divindades antigas. Atualmente, o sistema de notação introduzido pelo químico sueco Jöns Jakob Berzelius é utilizado em todo o mundo. Em seu sistema, os elementos químicos são designados pela inicial ou por uma das letras subsequentes do nome latino de um determinado elemento. Por exemplo, o elemento prata é representado pelo símbolo – Ag (lat. Argentum). Abaixo estão os símbolos, pronúncias dos símbolos e nomes dos elementos químicos mais comuns. Eles precisam ser memorizados!

O químico russo Dmitry Ivanovich Mendeleev foi o primeiro a organizar a diversidade dos elementos químicos e, com base na Lei Periódica que descobriu, compilou o Sistema Periódico dos elementos químicos. Como está organizada a Tabela Periódica dos elementos químicos? A Figura 58 mostra uma versão de curto período da Tabela Periódica. A Tabela Periódica consiste em colunas verticais e linhas horizontais. As linhas horizontais são chamadas de períodos. Até o momento, todos os elementos conhecidos são colocados em sete períodos.

Os períodos são designados por algarismos arábicos de 1 a 7. Os períodos 1–3 consistem em uma linha de elementos - eles são chamados de pequenos.

Os períodos 4 a 7 consistem em duas linhas de elementos; eles são chamados de maiores. As colunas verticais da Tabela Periódica são chamadas de grupos de elementos.

Existem oito grupos no total, e algarismos romanos de I a VIII são usados ​​para designá-los.

Existem subgrupos principais e secundários. Tabela periódica– um livro de referência universal para um químico, com sua ajuda você pode obter informações sobre elementos químicos. Existe outro tipo de sistema periódico - longo período. Na forma de longo período da Tabela Periódica, os elementos são agrupados de forma diferente e divididos em 18 grupos.

PeriódicoSistemas os elementos são agrupados em “famílias”, ou seja, dentro de cada grupo de elementos existem elementos com propriedades semelhantes, semelhantes. Nesta versão Sistema Periódico, os números dos grupos, bem como os pontos, são indicados em algarismos arábicos. Sistema Periódico de Elementos Químicos D.I. Mendeleev

Prevalência de elementos químicos na natureza

Os átomos dos elementos encontrados na natureza estão distribuídos de forma muito desigual. No espaço, o elemento mais comum é o hidrogênio – o primeiro elemento da Tabela Periódica. É responsável por cerca de 93% de todos os átomos do Universo. Cerca de 6,9% são átomos de hélio, o segundo elemento da Tabela Periódica.

Os 0,1% restantes vêm de todos os outros elementos.

A abundância de elementos químicos na crosta terrestre difere significativamente de sua abundância no Universo. A crosta terrestre contém a maior parte dos átomos de oxigênio e silício. Juntamente com o alumínio e o ferro, formam os principais compostos da crosta terrestre. E ferro e níquel- os principais elementos que constituem o núcleo do nosso planeta.

Os organismos vivos também são compostos de átomos de vários elementos químicos. O corpo humano contém a maior parte dos átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.

Resumo do artigo sobre Elementos Químicos.

• Elemento químico– um certo tipo de átomo
• Hoje, as pessoas sabem com segurança da existência de 118 tipos de átomos, ou seja, 118 elementos químicos. Destes, 90 tipos de átomos são encontrados na natureza, o restante é obtido artificialmente em laboratórios
• Existem duas versões da Tabela Periódica dos Elementos Químicos D.I. Mendeleiev – curto período e longo período
• Os símbolos químicos modernos são derivados dos nomes latinos dos elementos químicos
• Períodos– linhas horizontais da Tabela Periódica. Os períodos são divididos em pequenos e grandes
• Grupos– linhas verticais da tabela periódica. Os grupos são divididos em principais e secundários

No livro "O Químico Cético" (1661). Boyle destacou que nem os quatro elementos de Aristóteles nem os três princípios dos alquimistas podem ser reconhecidos como elementos. Os elementos, segundo Boyle, são corpos (substâncias) praticamente indecomponíveis, constituídos por corpúsculos homogêneos semelhantes (constituídos por matéria primária), dos quais todos os corpos complexos são compostos e nos quais podem ser decompostos. Os corpúsculos podem variar em forma, tamanho e massa. Os corpúsculos a partir dos quais os corpos são formados permanecem inalterados durante as transformações destes últimos.

No entanto, Mendeleev foi forçado a fazer vários rearranjos na sequência dos elementos, distribuídos de acordo com o aumento do peso atômico, a fim de manter a periodicidade das propriedades químicas, e também a introduzir células vazias correspondentes a elementos não descobertos. Mais tarde (nas primeiras décadas do século XX) ficou claro que a periodicidade das propriedades químicas depende do número atômico (carga do núcleo atômico), e não da massa atômica do elemento. Este último é determinado pelo número de isótopos estáveis ​​de um elemento e sua abundância natural. No entanto, os isótopos estáveis ​​​​de um elemento têm massas atômicas que se agrupam em torno de um determinado valor, uma vez que os isótopos com excesso ou deficiência de nêutrons no núcleo são instáveis, e à medida que o número de prótons (ou seja, o número atômico) aumenta, o número de nêutrons que juntos formam um núcleo estável também aumenta. Portanto, a lei periódica também pode ser formulada como a dependência das propriedades químicas da massa atômica, embora esta dependência seja violada em vários casos.

A compreensão moderna de um elemento químico como um conjunto de átomos caracterizados pela mesma carga nuclear positiva, igual ao número do elemento na Tabela Periódica, surgiu do trabalho seminal de Henry Moseley (1915) e James Chadwick (1920).

Elementos químicos conhecidos[ | ]

A síntese de novos elementos (não encontrados na natureza) com número atômico superior ao do urânio (elementos transurânicos) foi realizada inicialmente por meio de captura múltipla de nêutrons por núcleos de urânio sob condições de intenso fluxo de nêutrons em reatores nucleares e ainda mais intenso - sob condições nucleares (termonucleares).) explosão. A cadeia subsequente de decaimentos beta de núcleos ricos em nêutrons leva a um aumento no número atômico e ao aparecimento de núcleos filhos com número atômico Z> 92. Assim, o netúnio foi descoberto ( Z= 93), plutônio (94), amerício (95), berquélio (97), einstênio (99) e férmio (100). O cúrio (96) e o califórnio (98) também podem ser sintetizados (e obtidos na prática) desta forma, mas foram originalmente descobertos pela irradiação de plutônio e cúrio com partículas alfa em um acelerador. Elementos mais pesados, começando pelo mendelévio (101), são obtidos apenas em aceleradores, quando alvos actinídeos são irradiados com íons leves.

O direito de propor um nome para um novo elemento químico é concedido aos descobridores. No entanto, este nome deve satisfazer certas regras. O relatório de uma nova descoberta é verificado ao longo de vários anos por laboratórios independentes e, se confirmado, pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC; inglês. União Internacional de Química Pura e Aplicada, IUPAC) aprova oficialmente o nome do novo elemento.

Todos os 118 elementos conhecidos em dezembro de 2016 têm nomes permanentes aprovados pela IUPAC. Desde o momento do pedido de descoberta até a aprovação do nome IUPAC, o elemento aparece sob um nome sistemático provisório, derivado dos algarismos latinos que formam os dígitos do número atômico do elemento, e é designado por um nome provisório de três letras. símbolo derivado das primeiras letras desses numerais. Por exemplo, o 118º elemento, oganesson, tinha o nome temporário ununoctium e o símbolo Uuo antes da aprovação oficial do nome permanente.

Elementos não descobertos ou não estabelecidos são frequentemente nomeados usando o sistema usado por Mendeleev - pelo nome do homólogo pai na tabela periódica, com a adição dos prefixos "eka-" ou (raramente) "di-", significando os numerais sânscritos " um" e "dois" (consoante o homólogo seja 1 ou 2 períodos superior). Por exemplo, antes da descoberta, o germânio (localizado abaixo do silício na tabela periódica e previsto por Mendeleev) era chamado de eka-silício, oganesson (ununoctium, 118) também é chamado de eka-radônio, e o fleróvio (ununquadium, 114) é eka- liderar.

Classificação [ | ]

Símbolos de elementos químicos[ | ]

Os símbolos dos elementos químicos são usados ​​como abreviações para os nomes dos elementos. A letra inicial do nome do elemento geralmente é considerada um símbolo e, se necessário, a próxima ou uma das seguintes é adicionada. Normalmente estas são as letras iniciais dos nomes latinos dos elementos: Cu - cobre ( cuprum), Ag - prata ( argentum), Fe - ferro ( ferro), Au - ouro ( ouro), Hg - ( hidrargirum). Tal sistema de símbolos químicos foi proposto em 1814 pelo químico sueco J. Berzelius. Os símbolos temporários dos elementos usados ​​​​antes da aprovação oficial de seus nomes e símbolos permanentes consistem em três letras que significam nomes latinos de três dígitos na notação decimal de seu número atômico (por exemplo, ununoctium - o 118º elemento - tinha uma designação temporária Uuo). O sistema de notação para homólogos de ordem superior descrito acima também é usado (Eka-Rn, Eka-Pb, etc.).

Números menores próximos ao símbolo do elemento indicam: canto superior esquerdo - massa atômica, canto inferior esquerdo - número atômico, canto superior direito - carga do íon, canto inferior direito - número de átomos em uma molécula:

Todos os elementos após o plutônio Pu (número de série 94) na tabela periódica de DI Mendeleev estão completamente ausentes na crosta terrestre, embora alguns deles possam ser formados no espaço durante explosões de supernovas [ ] . As meias-vidas de todos os isótopos conhecidos desses elementos são curtas em comparação com a vida útil da Terra. Muitos anos de busca por hipotéticos elementos naturais superpesados ​​ainda não produziram resultados.

A maioria dos elementos químicos, exceto alguns dos mais leves, surgiram no Universo principalmente durante a nucleossíntese estelar (elementos até o ferro - como resultado da fusão termonuclear, elementos mais pesados ​​- durante a captura sequencial de nêutrons pelos núcleos atômicos e subsequente decaimento beta, bem como em uma série de outras reações nucleares). Os elementos mais leves (hidrogênio e hélio - quase completamente, lítio, berílio e boro - parcialmente) foram formados nos primeiros três minutos após o Big Bang (nucleossíntese primária).

Uma das principais fontes de elementos especialmente pesados ​​​​no Universo deveriam ser, segundo cálculos, fusões de estrelas de nêutrons, com liberação de quantidades significativas desses elementos, que posteriormente participam da formação de novas estrelas e de seus planetas.

Elementos químicos como componentes de substâncias químicas[ | ]

Os elementos químicos formam cerca de 500 substâncias simples. A capacidade de um elemento existir na forma de várias substâncias simples que diferem em propriedades é chamada de alotropia. Na maioria dos casos, os nomes das substâncias simples coincidem com os nomes dos elementos correspondentes (por exemplo, zinco, alumínio, cloro), porém, no caso da existência de várias modificações alotrópicas, os nomes da substância simples e do elemento podem diferem, por exemplo, oxigênio (dioxigênio, O 2) e ozônio (O 3); diamante, grafite e uma série de outras modificações alotrópicas do carbono existem junto com formas amorfas de carbono.

Em condições normais, 11 elementos existem na forma de substâncias gasosas simples (,,,,,,,,,,,,,), 2 são líquidos (e), os restantes elementos formam sólidos.

Veja também [ | ]

Elementos químicos:

Ligações [ | ]

• Kedrov B.M. Evolução do conceito de elemento em química. M., 1956
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Notas [ | ]

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Literatura [ | ]

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Toda a diversidade da natureza que nos rodeia consiste em combinações de um número relativamente pequeno de elementos químicos. Então, quais são as características de um elemento químico e como ele difere de uma substância simples?

Elemento químico: história da descoberta

Em diferentes épocas históricas, o conceito de “elemento” teve significados diferentes. Os antigos filósofos gregos consideravam 4 “elementos” como tais “elementos” - calor, frio, secura e umidade. Combinando-se aos pares, eles formaram os quatro “princípios” de tudo no mundo - fogo, ar, água e terra.

No século XVII, R. Boyle destacou que todos os elementos são de natureza material e seu número pode ser bastante grande.

Em 1787, o químico francês A. Lavoisier criou a “Tabela dos Corpos Simples”. Incluía todos os elementos conhecidos na época. Estes últimos eram entendidos como corpos simples que não podiam ser decompostos por métodos químicos em corpos ainda mais simples. Posteriormente, descobriu-se que a tabela também incluía algumas substâncias complexas.

Quando D. I. Mendeleev descobriu a lei periódica, apenas 63 elementos químicos eram conhecidos. A descoberta do cientista não só levou a uma classificação ordenada dos elementos químicos, mas também ajudou a prever a existência de elementos novos, ainda não descobertos.

Arroz. 1. A. Lavoisier.

O que é um elemento químico?

Um elemento químico é um tipo específico de átomo. Atualmente, são conhecidos 118 elementos químicos. Cada elemento é designado por um símbolo que representa uma ou duas letras do seu nome latino. Por exemplo, o elemento hidrogênio é denotado pela letra latina H e pela fórmula H 2 - a primeira letra do nome latino do elemento Hidrogênio. Todos os elementos bastante estudados possuem símbolos e nomes que podem ser encontrados nos subgrupos principal e secundário da Tabela Periódica, onde estão todos organizados em uma determinada ordem.

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Existem muitos tipos de sistemas, mas o geralmente aceito é a Tabela Periódica de Elementos Químicos de D. I. Mendeleev, que é uma expressão gráfica da Lei Periódica de D. I. Mendeleev. Normalmente são utilizadas as formas curta e longa da Tabela Periódica.

Arroz. 2. Tabela periódica de elementos de D. I. Mendeleev.

Qual é a principal característica pela qual um átomo é classificado como um elemento específico? DI Mendeleev e outros químicos do século XIX consideraram a principal característica de um átomo a massa como sua característica mais estável, portanto os elementos da Tabela Periódica são organizados em ordem crescente de massa atômica (com poucas exceções).

Segundo os conceitos modernos, a principal propriedade de um átomo que o relaciona a um elemento específico é a carga do núcleo. Assim, um elemento químico é um tipo de átomo caracterizado por um determinado valor (tamanho) de uma parte do elemento químico - a carga positiva do núcleo.

De todos os 118 elementos químicos existentes, a maioria (cerca de 90) pode ser encontrada na natureza. O restante é obtido artificialmente por meio de reações nucleares. Os elementos 104-107 foram sintetizados por físicos do Joint Institute for Nuclear Research na cidade de Dubna. Atualmente, continuam os trabalhos de produção artificial de elementos químicos com números atômicos superiores.

Todos os elementos são divididos em metais e não metais. Mais de 80 elementos são classificados como metais. No entanto, esta divisão é condicional. Sob certas condições, alguns metais podem exibir propriedades não metálicas e alguns não metais podem exibir propriedades metálicas.

O conteúdo de vários elementos em objetos naturais varia amplamente. 8 elementos químicos (oxigênio, silício, alumínio, ferro, cálcio, sódio, potássio, magnésio) constituem 99% da massa da crosta terrestre, todos os outros - menos de 1%. A maioria dos elementos químicos ocorre naturalmente (95), embora alguns tenham sido originalmente produzidos artificialmente (por exemplo, promécio).

É necessário distinguir entre os conceitos de “substância simples” e “elemento químico”. Uma substância simples é caracterizada por certas propriedades químicas e físicas. No processo de transformação química, uma substância simples perde algumas de suas propriedades e entra em uma nova substância na forma de um elemento. Por exemplo, o nitrogênio e o hidrogênio, que fazem parte da amônia, estão contidos nela não na forma de substâncias simples, mas na forma de elementos.

Alguns elementos são combinados em grupos, como organógenos (carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio), metais alcalinos (lítio, sódio, potássio, etc.), lantanídeos (lantânio, cério, etc.), halogênios (flúor, cloro, bromo , etc.), elementos inertes (hélio, néon, argônio)

Arroz. 3. Tabela de halogênios.

O que aprendemos?

Ao introduzir um curso de química da 8ª série, primeiro você precisa estudar o conceito de “elemento químico”. Atualmente, são conhecidos 118 elementos químicos, organizados na tabela de DI Mendeleev de acordo com a massa atômica crescente e com propriedades de ácido básico.

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Elemento químico é um termo coletivo que descreve um conjunto de átomos de uma substância simples, ou seja, que não pode ser dividido em nenhum componente mais simples (de acordo com a estrutura de suas moléculas). Imagine receber um pedaço de ferro puro e ser solicitado a separá-lo em seus hipotéticos constituintes usando qualquer dispositivo ou método já inventado por químicos. Porém, você não pode fazer nada, o ferro nunca será dividido em algo mais simples. Uma substância simples - o ferro - corresponde ao elemento químico Fe.

Definição teórica

O fato experimental observado acima pode ser explicado usando a seguinte definição: um elemento químico é uma coleção abstrata de átomos (não moléculas!) da substância simples correspondente, ou seja, átomos do mesmo tipo. Se houvesse uma maneira de observar cada um dos átomos individuais do pedaço de ferro puro mencionado acima, então todos seriam átomos de ferro. Em contraste, um composto químico como o óxido de ferro contém sempre pelo menos dois tipos diferentes de átomos: átomos de ferro e átomos de oxigénio.

Termos que você deve conhecer

Massa atômica: A massa de prótons, nêutrons e elétrons que constituem um átomo de um elemento químico.

Número atômico: O número de prótons no núcleo do átomo de um elemento.

Símbolo químico: uma letra ou par de letras latinas que representa a designação de um determinado elemento.

Composto químico: uma substância que consiste em dois ou mais elementos químicos combinados entre si em uma determinada proporção.

Metal: Um elemento que perde elétrons em reações químicas com outros elementos.

Metalóide: Um elemento que reage ora como metal e ora como não metal.

Metalóide: Um elemento que busca ganhar elétrons em reações químicas com outros elementos.

Tabela Periódica de Elementos Químicos: Um sistema para classificar elementos químicos de acordo com seus números atômicos.

Elemento sintético: Aquele que é produzido artificialmente em laboratório e geralmente não é encontrado na natureza.

Elementos naturais e sintéticos

Noventa e dois elementos químicos ocorrem naturalmente na Terra. O restante foi obtido artificialmente em laboratórios. Um elemento químico sintético é normalmente o produto de reações nucleares em aceleradores de partículas (dispositivos usados ​​para aumentar a velocidade de partículas subatômicas, como elétrons e prótons) ou reatores nucleares (dispositivos usados ​​para controlar a energia liberada por reações nucleares). O primeiro elemento sintético com número atômico 43 foi o tecnécio, descoberto em 1937 pelos físicos italianos C. Perrier e E. Segre. Com exceção do tecnécio e do promécio, todos os elementos sintéticos possuem núcleos maiores que o urânio. O último elemento químico sintético a receber esse nome é o fígado (116), e antes dele foi o fleróvio (114).

Duas dúzias de elementos comuns e importantes

* Se o valor não for especificado, o elemento será menor que 0,1 por cento.

O Big Bang como causa raiz da formação da matéria

Qual elemento químico foi o primeiro no Universo? Os cientistas acreditam que a resposta a esta pergunta está nas estrelas e nos processos pelos quais as estrelas são formadas. Acredita-se que o universo tenha surgido em algum momento entre 12 e 15 bilhões de anos atrás. Até este momento, não se pensa em nada que exista exceto energia. Mas aconteceu algo que transformou essa energia numa enorme explosão (o chamado Big Bang). Nos segundos seguintes após o Big Bang, a matéria começou a se formar.

As primeiras formas mais simples de matéria a aparecer foram prótons e elétrons. Alguns deles se combinam para formar átomos de hidrogênio. Este último consiste em um próton e um elétron; é o átomo mais simples que pode existir.

Lentamente, durante longos períodos de tempo, os átomos de hidrogénio começaram a agrupar-se em certas áreas do espaço, formando nuvens densas. O hidrogênio nessas nuvens foi puxado para formações compactas por forças gravitacionais. Eventualmente, essas nuvens de hidrogênio tornaram-se densas o suficiente para formar estrelas.

Estrelas como reatores químicos de novos elementos

Uma estrela é simplesmente uma massa de matéria que gera energia a partir de reações nucleares. A mais comum dessas reações envolve a combinação de quatro átomos de hidrogênio formando um átomo de hélio. Assim que as estrelas começaram a se formar, o hélio se tornou o segundo elemento a aparecer no Universo.

À medida que as estrelas envelhecem, elas mudam de reações nucleares de hidrogênio-hélio para outros tipos. Neles, os átomos de hélio formam átomos de carbono. Mais tarde, os átomos de carbono formam oxigênio, néon, sódio e magnésio. Mais tarde ainda, o néon e o oxigênio se combinam para formar o magnésio. À medida que estas reações continuam, mais e mais elementos químicos são formados.

Os primeiros sistemas de elementos químicos

Há mais de 200 anos, os químicos começaram a procurar formas de classificá-los. Em meados do século XIX, eram conhecidos cerca de 50 elementos químicos. Uma das questões que os químicos procuraram resolver. resume-se ao seguinte: um elemento químico é uma substância completamente diferente de qualquer outro elemento? Ou alguns elementos relacionados de alguma forma com outros? Existe uma lei geral que os une?

Os químicos propuseram vários sistemas de elementos químicos. Por exemplo, o químico inglês William Prout em 1815 sugeriu que as massas atômicas de todos os elementos são múltiplos da massa do átomo de hidrogênio, se considerarmos igual à unidade, ou seja, devem ser inteiros. Naquela época, as massas atômicas de muitos elementos já haviam sido calculadas por J. Dalton em relação à massa do hidrogênio. No entanto, se este for aproximadamente o caso do carbono, nitrogênio e oxigênio, então o cloro com massa de 35,5 não se enquadra nesse esquema.

O químico alemão Johann Wolfgang Dobereiner (1780 – 1849) mostrou em 1829 que três elementos do chamado grupo dos halogéneos (cloro, bromo e iodo) podiam ser classificados pelas suas massas atómicas relativas. O peso atômico do bromo (79,9) acabou sendo quase exatamente a média dos pesos atômicos do cloro (35,5) e do iodo (127), ou seja, 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (perto de 79,9). Esta foi a primeira abordagem para a construção de um dos grupos de elementos químicos. Dobereiner descobriu mais duas tríades de elementos, mas não foi capaz de formular uma lei periódica geral.

Como surgiu a tabela periódica dos elementos químicos?

A maioria dos primeiros esquemas de classificação não teve muito sucesso. Então, por volta de 1869, quase a mesma descoberta foi feita por dois químicos quase ao mesmo tempo. O químico russo Dmitri Mendeleev (1834-1907) e o químico alemão Julius Lothar Meyer (1830-1895) propuseram organizar elementos que possuem propriedades físicas e químicas semelhantes em um sistema ordenado de grupos, séries e períodos. Ao mesmo tempo, Mendeleev e Meyer apontaram que as propriedades dos elementos químicos se repetem periodicamente dependendo de seus pesos atômicos.

Hoje, Mendeleev é geralmente considerado o descobridor da lei periódica porque deu um passo que Meyer não deu. Quando todos os elementos foram organizados na tabela periódica, surgiram algumas lacunas. Mendeleev previu que estes eram locais para elementos que ainda não haviam sido descobertos.

No entanto, ele foi ainda mais longe. Mendeleev previu as propriedades desses elementos ainda não descobertos. Ele sabia onde eles estavam localizados na tabela periódica, para poder prever suas propriedades. Notavelmente, todos os elementos químicos previstos por Mendeleev, gálio, escândio e germânio, foram descobertos menos de dez anos depois de ele ter publicado a sua lei periódica.

Forma abreviada da tabela periódica

Tem havido tentativas de contar quantas opções de representação gráfica da tabela periódica foram propostas por diferentes cientistas. Descobriu-se que eram mais de 500. Além disso, 80% do número total de opções são tabelas, e o restante são figuras geométricas, curvas matemáticas, etc. Como resultado, quatro tipos de tabelas encontraram aplicação prática: curtas, semi -longo, longo e escada (piramidal). Este último foi proposto pelo grande físico N. Bohr.

A imagem abaixo mostra o formato abreviado.

Nele, os elementos químicos estão dispostos em ordem crescente de seus números atômicos, da esquerda para a direita e de cima para baixo. Assim, o primeiro elemento químico da tabela periódica, o hidrogênio, tem número atômico 1 porque os núcleos dos átomos de hidrogênio contêm um e apenas um próton. Da mesma forma, o oxigênio tem número atômico 8, uma vez que os núcleos de todos os átomos de oxigênio contêm 8 prótons (veja a figura abaixo).

Os principais fragmentos estruturais do sistema periódico são períodos e grupos de elementos. Em seis períodos todas as células estão preenchidas, o sétimo ainda não foi concluído (os elementos 113, 115, 117 e 118, embora sintetizados em laboratórios, ainda não foram registrados oficialmente e não possuem nomes).

Os grupos são divididos em subgrupos principal (A) e secundário (B). Os elementos dos três primeiros períodos, cada um contendo uma linha, são incluídos exclusivamente nos subgrupos A. Os quatro períodos restantes incluem duas linhas.

Os elementos químicos do mesmo grupo tendem a ter propriedades químicas semelhantes. Assim, o primeiro grupo consiste em metais alcalinos, o segundo - metais alcalino-terrosos. Os elementos do mesmo período têm propriedades que mudam lentamente de um metal alcalino para um gás nobre. A figura abaixo mostra como uma das propriedades, raio atômico, muda para elementos individuais na tabela.

Forma de longo período da tabela periódica

Ele é mostrado na figura abaixo e está dividido em duas direções, linhas e colunas. Existem sete linhas de período, como na forma abreviada, e 18 colunas, chamadas grupos ou famílias. Na verdade, o aumento do número de grupos de 8 na forma curta para 18 na forma longa é obtido colocando todos os elementos em pontos, a partir do 4º, não em dois, mas em uma linha.

Dois sistemas de numeração diferentes são usados ​​para grupos, conforme mostrado na parte superior da tabela. O sistema de numeração romana (IA, IIA, IIB, IVB, etc.) é tradicionalmente popular nos Estados Unidos. Outro sistema (1, 2, 3, 4, etc.) é tradicionalmente utilizado na Europa e foi recomendado para utilização nos EUA há vários anos.

A aparência das tabelas periódicas nas figuras acima é um pouco enganosa, como acontece com qualquer tabela publicada. A razão para isto é que os dois grupos de elementos mostrados na parte inferior das tabelas deveriam, na verdade, estar localizados dentro delas. Os lantanídeos, por exemplo, pertencem ao período 6 entre o bário (56) e o háfnio (72). Além disso, os actinídeos pertencem ao período 7 entre o rádio (88) e o rutherfórdio (104). Se fossem inseridos numa mesa, esta tornar-se-ia demasiado larga para caber num pedaço de papel ou num quadro de parede. Portanto, costuma-se colocar esses elementos na parte inferior da tabela.

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