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O Ano Internacional da Tabela Periódica

09 de Abril de 2019 às 00:01

Paulo Sergio Bretones

A ONU proclamou 2019 como o Ano Internacional da Tabela Periódica, com o objetivo de “aumentar a sua consciência global e a educação em ciências básicas”.

Há 150 anos, o químico russo Dmitri Mendeleev apresentou pela primeira vez a organização dos elementos numa forma parecida com a atual. A tentativa de agrupar substâncias ou elementos com propriedades semelhantes vem desde tempos antes de Cristo, principalmente no que se refere aos metais.

A matéria é feita de átomos, que têm núcleos com prótons e nêutrons e elétrons ao seu redor. Desde a primeira ideia e o termo criado pelos antigos gregos, vários modelos foram estudados por Dalton, Thomson, Rutherford, Böhr e outros. Hoje entendemos os elementos como sendo um conjunto de átomos que têm o mesmo número atômico ou prótons em seu núcleo. Contudo, os elementos podem ter átomos com diferentes números de nêutrons, os isótopos, levando a diferentes números de massa. Por causa disso, uma quantidade de átomos, por ter certa proporção de isótopos encontrados na natureza, tem uma média dos números de massa, o que leva à chamada massa atômica.

A tabela periódica, como aprendemos na escola apresenta os elementos ordenados conforme suas propriedades periódicas, físicas e químicas, classificados como metais, não metais, semimetais e gases nobres e mostrando: símbolo, nome, número atômico e massa atômica.

Os elementos estão dispostos em colunas verticais chamadas de famílias e linhas horizontais chamadas de períodos. Exemplos de famílias são os metais alcalinos, os metais alcalino-terrosos, os calcogênios, os halogênios e os gases nobres, atualmente identificados de 1 a 18.

Os nomes e símbolos foram evoluindo ao longo da história. Desde os considerados elementos na antiguidade como: água, terra fogo e ar, passando por metais que tinham símbolos associados aos astros pelos alquimistas como: Ouro (Sol), Prata (Lua), Cobre (Vênus), Ferro (Marte), Mercúrio (Mercúrio), Chumbo (Saturno) e Estanho (Júpiter). Dalton e outros propuseram várias representações, mas o sistema usado atualmente foi proposto por Berzelius, sugerindo que os símbolos dos elementos fossem derivados de seus nomes em latim. Alguns têm apenas uma letra como o hidrogênio e o oxigênio, que fazem a fórmula da água (H2O). Para outros, existem duas letras sendo a primeira maiúscula e a segunda minúscula, como o Sódio (Na) devido ao seu nome em latim, Natrium, que faz parte da fórmula do sal de cozinha (NaCl).

Várias tentativas foram feitas visando classificar os elementos químicos. Lavoisier os agrupou em metais e não metais, Döbereiner os classificou em grupos de três, nas chamadas Tríades, Chancourtois os distribuiu em uma espiral de acordo com propriedades similares numa mesma vertical. Newlands os distribuiu com semelhanças que ocorriam em intervalos de oito elementos, as oitavas, tentando fazer uma relação da Química com a Música. Em 1869 Mendeleev colocou os elementos em ordem crescente de suas massas atômicas e sugerindo que as propriedades dos elementos variam periodicamente, apresentando a lei periódica dos elementos. Além disso, previu a existência de outros ainda não conhecidos na época, que foram descobertos depois como o escândio e o germânio. Na mesma época, o alemão Lothar Meyer, de maneira independente, estudou a relação das massas das substâncias simples dos elementos e suas propriedades físicas. Na ocasião, eram conhecidos apenas cerca de 60 elementos, hoje temos 118. Atualmente conhecemos elementos naturais e artificiais. A maioria dos elementos artificiais ou sintéticos está após o Urânio, com número atômico 92.

Depois disso, em 1913, Moseley aprimorou os estudos mostrando que as propriedades dos elementos são uma função periódica de seus números atômicos, que é a forma atual. Algumas das propriedades periódicas são: raio atômico, energia de ionização, afinidade eletrônica, eletronegatividade, densidade, pontos de fusão e ebulição.

Algumas pessoas acham que é necessário decorar os elementos e suas posições na tabela periódica. É claro que não precisa ser assim. Mas como professor de Química, sempre brinquei com os alunos usando frases como, por exemplo, no caso dos halogênios: Foram Classificados Brasil e Itália em Atlanta: Flúor, Cloro, Bromo, Iodo e Astato. O importante é saber consultar a tabela, mas as famílias acabam sendo memorizadas pelo uso dos elementos em fórmulas e reações. Afinal, como um torcedor sabe a escalação de um time? De tanto ver os jogos!

Conhecer que os elementos são agrupados conforme suas propriedades nos permite entender as reações entre eles e os compostos gerados. Como decorrência, isto propiciou um grande desenvolvimento da Química, nos auxiliando na agricultura, nos medicamentos, materiais etc.

Sem dúvida alguma, a humanidade não teria chegado onde chegou sem a ajuda da Química. Além disso, não teríamos esta variedade de elementos se não fosse sua origem desde o início do Universo, no Big Bang passando pela evolução das estrelas. Por exemplo, a fusão de átomos de hidrogênio no interior das estrelas resulta em átomos de hélio e estes em outros elementos mais pesados progressivamente até a formação de ferro. Outros elementos, além do ferro, que compõe a Terra e os seres deste planeta como nós mesmos, foram sintetizados em explosões de estrelas supernovas.

Em outras palavras, podemos dizer que somos irmãos das pedras e filhos das estrelas!

Paulo Sergio Bretones é professor do DME/UFSCar.