Desde a mais remota antiguidade, o homem já se preocupava em entender o comportamento da matéria que constitui os corpos por meio de especulações filosóficas. Dentre os filósofos gregos, Aristóteles acreditava que a matéria poderia ser dividida indefinidamente, Leucipo (440 a.C.) foi o primeiro a propor que a matéria era formada por partículas indivisíveis. Demócrito (460 a 370 a.C.) chamou de átomos.

Modelo atómico de Dalton (1803) 

Por volta de 1803, o químico e físico inglês John Dalton formulou sua teoria atómica fundamentada em cinco postulados que são:

Ø  Toda a matéria é composta de átomos;

Ø  Átomos são permanentes e indivisíveis e não podem ser criados nem destruídos;

Ø  Os átomos de um elemento são idênticos, mas são diferentes dos átomos de outro;

Ø  Transformações químicas consistem de combinações, separação ou rearranjo de átomos

Compostos químicos são formados de átomos de dois ou mais elementos em uma razão fixa.

Modelo atómico de Dalton,  semelhante a uma bola de bilhar, esférica, maciça e indivisível

Modelo Atómico de Thomson 

Em 1903, Joseph John Thomson, depois dele descobrir o electrão formulou também o seu modelo atómico baseado na seguinte teoria:

“Os átomos são partículas electricamente neutras, contendo no seu interior cargas eléctricas negativas (electrões) mergulhadas numa sopa de cargas positivas”.

Este modelo não permitia saber quantos electroes teria cada Modelo atomico de Thomson (Bolo de passas)

Modelo atómico de Rutherford (1907)

Essas observações levaram Rutherford a criar um novo modelo atômico:

Modelo atômico de Rutherford: O átomo possui uma região central chamada de núcleo atômico, onde fica praticamente toda a massa do átomo e que apresenta carga positiva, e uma região denominada de eletrosfera, onde os elétrons ficam girando ao redor do núcleo.

Modelo do átomo de Rutherford (modelo nuclear)

Esse modelo de Rutherford ficou conhecido como sistema planetário ou sistema solar, porque o Sol seria o núcleo, enquanto os planetas seriam os electrões que ficam girando ao redor.

Alguns anos mais tarde a terceira partícula subatómica (neutrões) foi descoberta e alterou-se um pouco o modelo de Rutherford. O núcleo atómico era composto pelos protões (partículas positivas) e neutrões (partículas neutras), compondo quase que a massa total do átomo:

Estrutura do átomo.

A matéria é constituída por átomos.

Os átomos são formados por um núcleo contendo protões e neutrões e na electrosfera contendo electrões.

Protões possuem carga eléctrica positiva;

Neutrões não possuem carga eléctrica;

Os electrões possuem carga eléctrica negativa e se encontram a girar em camadas bem definidas a volta do núcleo.
  Z XA

 (1871-1937)

No ano de 1911, o físico neozelandês Ernest Rutherford conduziu um experimento muito importante que mudou o modo como o átomo era visto pelos cientistas da época.
 
Massa atómica (A): é o somatório da entre o número de protões (p+) e o número de neutrões (n) do núcleo de um átomo.

                   A = Z + n    ou   A = P + n

Número atómico (Z):  é a quantidade de protões existentes no núcleo de uma espécie atómica. Ele distingue um átomo do outro e é a propriedade atómica utilizada para ordenar os elementos na tabela periódica.

                    Z = P = e–

Isótopos: Átomos isótopos possuem o mesmo número de protões e diferente número de neutrões.

Ex:   8O16 e 8O 18             6C 12 e 6C 14

Exercícios

1.     Calcule a massa do átomo cujo número atómico e de neutrões são 11 e 12 respectivamente.

2.     Quantos protões e electrões podem ter o elemento de massa atómica 40 e numero atómico 20.

3.     Indique os elementos que são isótopos: 20 Ca40; 19 K40; 1 H1; 20Ca39; 19K39; 1H2

História e importância da tabela periódica

Até a idade media só eram conhecidos 14 elementos. No século XVIII o número dos elementos químicos duplicou e até hoje são conhecidos cerca de 118 elementos.

As principais classificações dos elementos químicos

Berzelius: dividiu os elementos químicos em metais e não – metais.

Dumas: subdividiu os metais e ametais em monovalentes, bivalentes, trivalentes, etc.

Johann Wolfgang Dobereiner (1829): agrupou os elementos em grupos de 3 segundo as semelhanças e enunciou a lei das Tríadas que diz:

“Os elementos químicos semelhantes formam grupos de 3 , onde o peso atómico do elemento central é a media aritmética dos pesos atómicos dos outros dois”.

Li (7)                            Cl (35,5)

Na (23)                         Br (81,2)

K (39)                          I (126,9)

John Newlands (1864): organizou os elementos segundo as suas massas atómicas onde notou que de 7 em 7 elementos, havia repetição das propriedades, isto é, o oitavo elemento a partir de um dado, tinha propriedades do 1º (lei das oitavas).

Lother Meyer: reforça a ideia de periodicidade das propriedades dos elementos e ordenou-os segundo as seus volumes atómicos.

Dimitry Ivanivitch Mendeleev (Russo): foi o primeiro a enunciar a lei periódica dos elementos com cerca de 63 elementos conhecidos e diz:

“As propriedades físicas e químicas dos elementos são funções periódicas das suas massas atómicas”.

Lei periódica actual

Henry G. S. Moseley (1913): coma descoberta no núcleo (protões e neutrões) e da electrosfera (electrões), descobriu que o valor da carga nuclear (protões ou numero atómico) sendo números inteiros, positivos e específicos para cada um, ordenou os elementos por ordem crescente dos seus números atómicos e enunciou a lei que diz:

“As propriedades dos elementos são uma função periódica dos seus números atómicos”. 

Importância da Tabela Periódica

Ø  Influenciou no desenvolvimento da química e de outras ciências;

Ø  Serve para classificação de todos os elementos;

Ø  Auxiliou no estudo profundo de sobre a matéria;

Ø  Contribuiu no aprofundamento dos princípios de transformação da quantidade em qualidade;

Ø  Contribuiu na correcção de certas massas atribuídas por Mendeleev.

Constituição da Tabela Periódica (Grupos e Períodos)

A Tabela Periódica é constituída por elementos químicos que possuem um número que os codifica (numero atómico).

A Tabela Periódica está organizada em 7 colunas horizontais designados períodos, por ordem crescente do número atómico da esquerda para direita e, 18 colunas verticais designados grupos ou famílias, divididos em 8 grupos principais (A) e 8 grupos secundários (B).

Regularidades da Tabela Periódica e as variações das propriedades ao longo dos grupos e períodos

Ø  A Tabela Periódica dos elementos está organizada com base na estrutura atómica;

Ø  Os elementos com propriedades e semelhanças nas estruturas electrónicas dos seus átomos encontram-se agrupados num mesmo grupo;

Ø  Os elementos de comportamentos químicos semelhantes repetem-se de período em período em concordância com sua estrutura atómica que condiciona a sua posição.

 
Propriedades dos elementos ao longo dos grupos e períodos

1.     Valência: é o número de ligações que um átomo pode efectuar com outros átomos para constituir um composto que traduz o poder de combinação de um elemento.

A valência máxima dos elementos dos grupos principais de I a VII em relação ao oxigénio (O2), corresponde ao grupo e é determinado pelo número de electrões da camada externa dos átomos.

A valência dos elementos dos grupos principais de I a IV em relação ao Hidrogénio (H2), corresponde ao número do grupo. Nos grupos principais de V a VII corresponde a diferença com o 8 e o número do grupo que pertence.

2.     Electronegatividade (EN): é a capacidade que um elemento tem de atrair electrões para si.

Ao longo do grupo diminui de cima para baixo e no período aumenta da esquerda para direita.

3.     Raio atómico (rA): é a distância que separa o núcleo dos electrões da última camada.

Ao longo do grupo aumenta de cima para baixo com o aumento do número atómico e no período diminui da esquerda para direita.

Carácter metálico e não – metálico

O carácter metálico nas suas reacções, os metais tem a tendência de ceder os seus electrões. Enquanto que os não – metais tem a tendência de atrair electrões.

Ao longo do grupo aumenta de cima para baixo e no período diminui da esquerda para direita.

Ao longo do período da tabela periódica o carácter metálico diminui da esquerda para direita enquanto o carácter ametálico aumenta da esquerda para direita.

“Educação em primeiro lugar, tenha consciência no lugar, o resto aparece futuramente”