quinta-feira, 22 de maio de 2008


A História da Tabela Periódica.Um pré-requisito necessário para construção 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 em 1669, quando o alquimista Henning Brand descobriu o fósforo.Durante os 200 anos seguintes, um grande volume de conhecimento relativo às propriedades dos elementos e seus compostos, foram adquiridos pelos químicos. Com o aumento do número de elementos descobertos, os cientistas iniciaram a investigação de modelos para 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.

Nos elementos representativos, o elétron de diferenciação localiza-se num subnível s (lA e llA) ou p (lllA a VlllA) e o número de elétrons da camada de valência indica o grupo do elemento.
A
configuração eletrônica dos elementos representativos apresenta o último nível com a seguinte distribuição:
n
s1;
n
s2, ou
n
s2 np1 a 5 , onde n é o número quântico principal do último nível de energia.
Pertencem a série dos elementos representativos:
Metais alcalinos ( grupo 1 ): ns1 ;
Metais alcalinos-terrosos ( grupo 2 ):ns2
Família do boro( grupo 13 ):ns2 np1
Família do carbono ( grupo 14 ): ns2 np2
Família do nitrogênio ( grupo 15 ): ns2 np3
Calcogênios ( grupo 16 ): ns2 np4
Halogênios ( grupo 17 ): ns2 np5
Observação: Os elementos das famílias:
Grupo 11 ( família do cobre ):ns2,
Grupo 12 ( família do zinco ):ns2,
apesar de apresentarem configurações eletrônicas características de elementos representativos, são considerados ,devido as suas propriedades químicas , como elementos de transição.

Dimitri I. Mendeleyev nasceu na cidade de Tobolsk na Sibéria. Era o filho caçula de uma família de 17 irmãos. Seu pai, diretor da escola de seu povoado, perdeu a visão no mesmo ano de seu nascimento. Como conseqüência perdeu seu trabalho.
Já que seu pai recebia uma pensão insuficiente sua mãe passou a dirigir uma fábrica de cristais fundada por seu avô. Na escola, desde cedo destacou-se em Ciências ( nem tanto em ortografia ). Um cunhado, exilado por motivos políticos e um químico da fábrica inspiraram sua paixão pela ciência. Depois da morte de seu pai um incêndio destruiu a fábrica de cristais. Sua mãe decidiu não reconstruir a fábrica mas sim investir suas economias na educação do filho.

Uma versão da tabela periódica de Mendeleev, da primeira edição inglesa do seu livro de texto (1891, baseada na 5.ª edição russa)
Nessa época todos os seus irmãos, exceto uma irmã, já viviam independentemente. Sua mãe então mudou-se com ambos para
Moscou a fim de que ele ingressasse na universidade o que não conseguiu. Talvez devido ao clima político vivido pela Rússia naquele momento a universidade só admitia moscovitas. Interessou-se pela química graças ao prestigiado professor Alexander Voskresenki, que passou seus últimos anos de vida em uma enfermaria devido a um falso diagnóstico de tuberculose. Ainda assim graduou-se em 1855 como primeiro de sua classe.
Casa-se pela primeira vez, por pressão da irmã, em 1862 com Feozva Nikítichna Lescheva com a qual teve três filhos um dos quais faleceu. Esta foi uma união infeliz e, em 1871, separaram-se. Casou-se pela segunda vez em 1882 com Ana Ivánovna Popova 26 anos mais jovem. Tiveram quatro filhos. Teve de enfrentar a oposição da família de Ana e o facto de que Feozva negava-se a dar-lhe o divórcio.
Em
1869, enquanto escrevia seu livro de química inorgânica, Dimitri Ivanovich Mendeleev organizou os elementos na forma da tabela periódica actual. Ele criou uma carta para cada um dos 63 elementos conhecidos. Cada carta continha o símbolo do elemento, a massa atômica e as suas propriedades químicas e físicas. Colocando as cartas numa mesa, organizou-as em ordem crescente de massas atómicas, agrupando-as em elementos de propriedades semelhantes. Tinha então acabado de formar a tabela periódica.
Esta tabela de Mendeleev tinha algumas vantagens sobre outras tabelas ou teorias antes apresentadas, mostrando semelhanças numa rede de relações vertical, horizontal e diagonal. A classificação de Mendeleiev deixava ainda espaços vazios, prevendo a descoberta de novos elementos.

Monumento a tabela periódica na universidade de química e tecnologia de alimentos em Bratislava na Eslováquia.
A tabela de Mendeleev serviu de base para a elaboração da actual tabela periódica, que além de catalogar os 118 elementos conhecidos, fornece inúmeras informações sobre o comportamento de cada um.
Mendeleev ordenou os 60 elementos químicos conhecidos de sua época na ordem crescente de peso atômico de certa forma que em uma mesma vertical ficavam os elementos com propriedades químicas semelhantes, constituindo os grupos verticais, ou as chamadas famílias químicas. O trabalho de Mendeleev foi um trabalho audacioso e um exemplo espetacular de intuição científica.De todos os trabalhos apresentados que tiveram influência na tabela periódica o de Mendeleev teve maior perspicácia.
Ele foi um dos que defendeu a hipótese da
origem inorgânica do petróleo.

O facto capital para se notar é que o petróleo nasceu nas profundezas da Terra, e é somente lá é que devemos procurar sua origem.

Viajou por toda a Europa visitando vários cientistas. Em 1902 foi a Paris e esteve no laboratório do casal Curie.
Faleceu em 1907 já praticamente cego.

Jons Jakob Berzelius

nasceu em 1779, em Linkoping, na Suécia. Ele era formado em Medicina, mas se destacou com trabalhos no ramo da Química. Ele desenvolveu trabalhos sobre a classificação dos minerais segundo a respectiva composição química e sobre eletrólitos, que foram fundamentais para o desenvolvimento da teoria eletroquímica (foi ele quem desenvolveu a idéia de íons e compostos iônicos). Berzelius determinou a composição elementar exata de diversos compostos, assim como a massa de 43 elementos (com valores bem próximos dos atualmente aceitos). O tradicional sistema de símbolos dos elementos químicos, foi introduzido por ele, passando a nomear os elementos por radicais latinos. Berzelius isolou diversos elementos, tais como: cálcio, bário, silício e zircônio e descobriu o selênio e o tório. Além de desenvolver trabalhos em catálise, em aprimoramento de técnicas de laboratório entre outros feitos.

Distribuição dos Elétrons nos Átomos
No modelo
Rutherford-Bohr, os elétrons giram em acordo do núcleo em diferentes órbitas. Um conjunto que está a uma mesma distância do núcleo é chamada de Camada Eletrônica. Núcleo ) ) ) ) ) ) )
K L M N O P Q
K - Suporta 2 Elétrons
L - Suporta 8 Elétrons
M - Suporta 18 Elétrons
N - Suporta 32 Elétrons
O - Suporta 32 Elétrons
P - Suporta 18 Elétrons
Q - Suporta 2 Elétrons (Alguns livros citam 8, possibilitando a distribuição eletrônica de elementos recém descobertos com número atômico entre 12 e 18 )
Para distribuir os elétrons em camadas eletrônicas, deve-se fazer o seguinte:
Na camada mais próxima ao núcleo, adicionamos o número máximo de elétrons.
Observação 1: Se, numa camada, o número de elétrons for inferior a seu número máximo, coloca-se nela o número máximo da camada anterior.
Observação 2: A última camada não pode conter mais que 8 elétrons, os elétrons restantes devem ser colocados na próxima camada
Erwin Schrödinger, Louis Victor de Broglie e Werner Heisenberg
Erwin Schrödinger, Louis Victor de Broglie e Werner Heisenberg, reunindo os conhecimentos de seus predecessores e contemporâneos, acabaram por desenvolver uma nova teoria do modelo atômico, além de postular uma nova visão, chamada de mecânica ondulatória.
Fundamentada na hipótese proposta por Broglie onde todo corpúsculo atômico pode comportar-se como
onda e como partícula, Heisenberg, em 1925, postulou o princípio da incerteza.
A idéia de
órbita eletrônica acabou por ficar desconexa, sendo substituída pelo conceito de probabilidade de se encontrar num instante qualquer um dado elétron numa determinada região do espaço.
O átomo deixou de ser indivisível como acreditavam filósofos gregos antigos e Dalton. O modelo atômico portanto, passou a se constituir na verdade, de uma estrutura complexa.

Niels Bohr
A teoria orbital de Rutherford encontrou uma dificuldade teórica resolvida por
Niels Bohr.
No momento em que temos uma
carga elétrica negativa composta pelos elétrons girando ao redor de um núcleo de carga positiva, este movimento gera uma perda de energia devido a emissão de radiação constante. Num dado momento, os elétrons vão se aproximar do núcleo num movimento em espiral e cair sobre si.
Em 1911, Niels Bohr publicou uma tese que demonstrava o comportamento eletrônico dos metais. Na mesma época, foi trabalhar com Ernest Rutherford em
Manchester, Inglaterra. Lá obteve os dados precisos do modelo atômico, que iriam lhe ajudar posteriormente.
Em 1913, observando as dificuldades do modelo de Rutherford, Bohr intensificou suas pesquisas visando uma solução teórica.
Em 1916, Niels Bohr retornou para
Copenhague para atuar como professor de física. Continuando suas pesquisas sobre o modelo atômico de Rutherford.
Em 1920, nomeado diretor do Instituto de Física Teórica, Bohr acabou desenvolvendo um modelo atômico que unificava a teoria atômica de Rutherford e a teoria da mecânica quântica de
Max Planck.
Sua teoria consistia que ao girar em torno de um núcleo central, os elétrons deveriam girar em órbitas específicas com níveis energéticos bem definidos. Que poderia haver a emissão ou absorção de pacotes discretos de energia chamados de
quanta ao mudar de órbita.
Realizando estudos nos elementos químicos com mais de dois elétrons, concluiu que se tratava de uma organização bem definida em camadas. Descobriu ainda que as propriedades químicas dos elementos eram determinadas pela camada mais externa.
Bohr enunciou o
princípio da complementaridade, segundo o qual um fenômeno físico deve ser observado a partir de dois pontos de vista diferentes e não excludentes. Observou que existiam paradoxos onde poderia haver o comportamento de onda e de partícula dos elétrons, dependendo do ponto de vista.
Essa teoria acabou por se transformar na hipótese proposta por
Louis de Broglie (Louis Victor Pierre Raymondi, sétimo duque de Broglie) onde todo corpúsculo atômico pode comportar-se de duas formas, como onda e como partícula.