Tabela periódica

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TABELA PERIÓDICA
Os critérios utilizados para a organização dos elementos químicos foram estabelecidos
ao longo do tempo. No ano de 1869, Dimitri Mendeleev, um químico russo, iniciou os estudos
sobre a organização da tabela periódica através de um livro dos cerca de 60 elementos
conhecidos na época, cujas propriedades ele havia anotado em fichas separadas. Trabalhando
com esses dados, percebeu que ao organizar os elementos em função da massa de seus
átomos, determinadas propriedades se repetiam diversas vezes e com mesma proporção,
portanto era uma variável periódica.
A tabela tem os elementos químicos dispostos em ordem crescente de número atômico
e são divididos em grupos (ou famílias) devido a características que são comuns entre eles.
Cada elemento químico é representado por um símbolo e possui ao lado seu número atômico
e o número de massa.
Alguns grupos, por sua importância química, recebem nomes especiais, além do
número. Os demais recebem o nome do primeiro elemento de sua família.
 1.1 Metais
São bons condutores de calor e eletricidade e sólidos nas condições normais de
temperatura e pressão (exceto o mercúrio), além de maleáveis e dúcteis. O grupo dos metais
(caracterizados principalmente pelos alcalinos e alcalino-terrosos) é o mais conhecido pelo
homem, uma vez que o cunho de moedas sempre se baseou nesse tipo de material e o Ouro,
como metal de nobreza, sempre foi muito utilizado em jóias e símbolos de ostentação. Todos
os metais não-nobres, como sódio e potássio, são altamente redutivos, ou seja, tendem a
oxidação de modo a estabilizarem-se eletronicamente com a perda de elétrons da camada de
valência.
Os metais em geral formam bases de Arrhenius e sais (básicos ou anfóteros). Porém, o
Ouro forma o ácido cloroáurico ou Ouro líquido, cuja utilização é em experimentos que
necessitem de extração ou síntese do metal a partir desse composto. Os metais da família 1A e
2A são importantes no organismo humano por serem higroscópicos (capacidade de absorver
água), e por isso evitam a desidratação. Estão presentes no leite de vaca e na água de coco,
logo, o poder de hidratação destes líquidos supera o da água, já que a mantém estocada no
corpo. Os metais pesados são metais que apresentam alta reatividade e densidade específica;
causam efeitos nocivos em organismos por serem cumulativos, mutagênicos, como o
Mercúrio, e até cancerígenos, como o Cromo. Entretanto, necessitamos de alguns deles para
nossa sobrevivência, como o cobalto, zinco, manganês, e outros em menor proporção.
Alguns exemplos de metais, suas aplicações e como são encontrados:
 1.1.1 Cálcio
O íon cálcio está presente em cerca de 90% dos nossos ossos e dentes, e nas carapaças
de animais. Tem a função de fortalecer a estrutura óssea e servir de relaxante muscular. A
carência do cálcio no corpo pode causar cãibras musculares, tétano e osteoporose. Por isso, é
importante ingeri-lo por meio de alimentos ricos em cálcio, como leite e seus derivados
(manteiga, queijo, etc.), carnes e vegetais.
Por outro lado, o excesso de cálcio pode causar relaxamento muscular, pedras nos rins
e dor nos ossos.
Além dos alimentos citados, o cálcio ainda está presente em muitas partes da natureza,
principalmente em minerais, como na calcita ou carbonato de cálcio, que é constituinte do
calcário e do mármore, sendo que o mármore é utilizado na fabricação de pias, estátuas, pisos
e escadarias. O carbonato de cálcio também é o formador das estalactites e estalagmites nas
cavernas. O cálcio está presente também no gesso natural, chamado de gipsita. Esse sal pode
ser desidratado, originando o CaSO4 anidro, que é o giz escolar.
Na indústria produz-se a cal virgem, a cal extinta, que é, na verdade, o hidróxido de
cálcio, usado nas pinturas de caiação e na preparação de argamassa. O aquecimento brando da
gipsita permite a obtenção do sulfato de cálcio hemi-hidratado, que é o gesso, usado na
construção civil, na produção de moldes em Odontologia e na Medicina para proteger fraturas
ósseas, como a do braço mostrado a seguir.
 1.1.2 Magnésio
O íon do magnésio também contém uma grande importância biológica, pois está
presente em 70% dos nossos ossos, favorecendo a ação de enzimas, músculos e coordenação
motora. Sua falta no organismo pode causar desorientação, hipertensão, tremores e pulso
fraco. Por isso, devemos ingerir os seguintes alimentos que contêm esse elemento: nozes,
grãos e vegetais verdes. O excesso de magnésio no corpo pode causar sonolência.
O magnésio também existe na água do mar e em minerais. É usado em ligas metálicas,
como metais de sacrifício (que se oxidam no lugar do aço, evitando a sua corrosão), em rodas
de “magnésio” e em fogos de artifício (cores prata e branco). Um composto muito importante
do magnésio é o hidróxido de magnésio, que, quando disperso em água, origina uma
suspensão conhecida popularmente como leite de magnésia, que serve como antiácido,
combatendo a acidez estomacal (azia) e como laxante.
 1.1.3 Berílio
Na natureza, ele é encontrado na forma de seus minérios. Apesar de existirem esses
minérios de berílio, ele é um metal raro na Terra, sendo que há apenas 2 g em cada tonelada
de rochas e solo. No mar, há menos de um grama de berílio em cada 1.000.000 de toneladas
de água.
O berílio é um elemento altamente tóxico, sendo que a pessoa que aspirar seus sais
poderá sentir calafrios, febre e tosse dolorosa. Nos casos mais graves, ele pode causar
inflamação nos pulmões, falta de ar e uma doença que não tem cura, chamada de beriliose ou
granulomatose pulmonar crônica, que pode levar à morte. Os que enfrentam maiores riscos de
desenvolver essa doença são garimpeiros e lapidadores de água-marinha, berilo e esmeralda,
bem como trabalhadores de indústrias que usam ligas de berílio.
O berílio é um elemento bem leve que possui ponto de fusão relativamente alto e, por
isso, é usado na produção de giroscópios e guias inerciais de mísseis e foguetes. Mas sua
principal aplicação é na fabricação de ligas de cobre-berílio, que são usadas em reatores
nucleares. Esse metal absorve nêutrons, que são usados para partir os átomos e realizar
fissões, gerando energia nuclear. Além disso, em uma mistura de rádio e berílio, as partículas
alfa do rádio provocam a desintegração do berílio, produzindo nêutrons. Por isso, a liga de
cobre-berílio também é usada como moderadores e refletores de nêutrons, bem como na
fabricação de ferramentas que não produzem faíscas.
 1.2 Ametais
São maus condutores de corrente elétrica e calor. Podem assumir qualquer estado
físico em temperatura ambiente. O grupo dos ametais é composto por 11 elementos químicos,
sendo eles: Carbono (C), Nitrogênio (N), Fósforo (P), Oxigênio (O), Enxofre (S), Selênio
(Se), Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Iodo (I) e Astato (At).
Em algumas literaturas, considera-se os semimetais pertencentes ao grupo dos ametais,
incluindo assim os elementos Boro (B), Silício (Si), Germânio (Ge), Arsênio (As), Antimônio
(Sb), Telúrio (Te) e Polônio (Po). O Hidrogênio (H) também é considerado pertencente à
família dos ametais em determinadas literaturas, assim, os elementos químicos podem ser
subdivididos e dispostos também da seguinte maneira: metais, ametais e gases nobres.
Os ametais possuem presença abundante na natureza se comparados aos metais, e suas
principais características são: não possuir brilho; não serem condutores de calor e nem de
eletricidade, podendo atuar como isolantes; possuírem baixo ponto de fusão (com exceção do
Carbono) e baixo ponto de ebulição; fragmentarem-se facilmente e serem extremamente
eletronegativos.
Os seres vivos são compostos basicamente por elementos não metálicos, considerando
principalmente que toda matéria orgânica possui Carbono em sua composição.
Alguns exemplos de ametais e suas aplicações:
 
 1.2.1 Iodo
O iodo é o halogênio menos abundante, apresentando-se na crosta terrestre com uma
concentração de 0,14 ppm (partes por milhão), estando na água do marnuma abundância de
0,052 ppm.
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/boro/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/silicio/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/germanio/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/arsenio/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/antimonio/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/telurio/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/polonio/
https://www.infoescola.com/quimica/eletronegatividade-e-eletropositividade/
https://www.infoescola.com/quimica/eletronegatividade-e-eletropositividade/
O iodo pode ser obtido a partir dos iodetos I- presentes na água do mar e nas algas.
Também pode ser obtido a partir dos iodatos IO3- existente nos nitratos de Chile,
separando-os previamente destes.
No caso de originarem-se dos iodatos, uma parte deles se reduz a iodetos, e os iodetos
obtidos se fazem reagir com o restante dos iodatos, produzindo o iodo:
IO3- + 5I- + 6H+ → 3I2 + 3H2O
Quando se parte dos iodetos, estes se oxidam com cloro, e o iodo obtido é separado
mediante filtração. Pode-se purificar o iodo o reduzindo e reoxidando com cloro.
Na forma de iodeto de potássio, é usado em fotografias.
Iodo constitui um oligoelemento muito usado na medicina: iodetos como a tiroxina,
que contém iodo, são utilizados em medicina interna.
Uma importante utilização do iodeto de potássio é quando este é misturado ao sal
comum. O sal de cozinha iodado previne o surgimento do bócio endêmico, doença causada
pelo déficit de iodo na dieta alimentar.
O iodo é empregado em lâmpadas de filamento de tungstênio para aumentar sua vida
útil.
Em medicina nuclear, o Iodo é usado na forma de isótopo radioativo (Iodo-131) para
estudos da Glândula Tireóide. O Iodo-131 é usado ainda na terapia de doenças da Tireoide.
 1.2.2 Flúor
O flúor é um ametal que forma compostos com praticamente todos os demais
elementos e, em alguns casos, pode reagir de forma explosiva. Isso ocorre quando reage com
hidrogênio na ausência de luz e a baixas temperaturas. O flúor tem afinidade por muitos
elementos (é muito reativo), então não pode ser guardado em recipientes de vidro por o vidro
conter o elemento silício, que é altamente reativo com flúor. É por isso que dentistas usam
recipientes de plástico na aplicação.
Na natureza, o flúor pode ser encontrado como fluoreto na forma de íon F-. Essa forma
é estável e ocorre em minérios como a fluorita, a criolita e a fluorapatite 3.
É utilizado na fabricação de polímeros como o Teflon, que possui grande resistência
química e baixo coeficiente de atrito (que originam panelas antiaderentes).
O ácido fluorídrico é uma solução aquosa utilizada para gravações em vidros e para
retirar areia de aços especiais. Nos dois casos, o silício está presente.
O hexafluoreto de urânio é um gás à temperatura ambiente usado para isolar isótopos
de urânio.
 
 1.2.3 Cloro
O cloro está presente na crosta terrestre numa percentagem de 0,031% de peso, e em
estado puro ocorre em pequenas quantidades nos gases produzidos durante as erupções
vulcânicas. Sua forma natural é a combinação de dois isótopos de pesos atômicos 35 e 37, em
uma proporção de 3:1, respectivamente.
À temperatura e pressão ambientes, é um gás de cheiro acre e penetrante, que se
aspirado em grandes quantidades pode causar asfixia e morte. Devido a sua ação corrosiva,
tóxica e irritante para o sistema respiratório e para os olhos, o gás de cloro foi utilizado
durante a primeira guerra mundial como arma química. As intoxicações acidentais são raras
devido ao forte odor desse gás, perceptível mesmo em concentrações inferiores às
consideradas perigosas.
O cloro é obtido pela eletrólise da água do mar, ou como subproduto da síntese do
sódio metálico, durante o fracionamento do cloreto de sódio fundido, também mediante
eletrólise.
Além do tratamento de águas, o cloro é usado no branqueamento do papel e na
produção de desinfetantes. Utiliza-se também como matéria-prima na síntese de diversos
produtos, como plásticos, gomas, tintas e solventes.
A grande diversidade dos estados de oxidação do cloro possibilita a obtenção de outras
combinações, como os hipocloritos, os cloritos, os cloratos e os percloratos. Por meio de
processos especiais de síntese, obtêm-se óxidos de cloro com diferentes fórmulas químicas
que, por sua baixa estabilidade, são muito reativos.
 1.3 Elementos Artificiais e Naturais
Os elementos artificiais são os elementos cujos átomos são produzidos artificialmente.
E os elementos naturais são os elementos encontrados na natureza.
De todos os 114 elementos conhecidos, apenas 92 são encontrados na natureza,
enquantos os outros 22 são sintéticos e classificados em duas categorias:
Cisurânicos: elementos sintetizados que possuem número atômico inferior a 92;
Transurânicos: elementos sintéticos com número atômico superior a 92.
 1.4 Semimetais
São chamados assim por possuírem características intermediárias entre as dos metais e
dos ametais como: tem um brilho metálico, se fragmentam, podem formar cátions ou ânions e
são semicondutores de eletricidade.
Eles são valiosos por terem utilidade em equipamentos eletrônicos como transitores,
chips de computador, microprocessadores, diodos, além do uso em células solares.
1.4.1 Boro
O boro é um sólido na temperatura ambiente e é utilizado na confecção de fogos de
artifício, reproduzindo a cor verde, é usado também na ignição de foguetes, e em suas formas
derivadas têm as seguintes aplicações:
• Bórax ((Na2B4O7 •10 H2O): aplicado como anti-séptico.
• Ácido bórico (H3BO3): empregado na produção de têxteis.
Uma das formas de se obter boro com alto índice de pureza é por meio da redução do
vapor de tricloreto de boro (BCl3) com hidrogênio, mas este semimetal pode ser encontrado
na natureza na forma de dois isótopos: B-11 (80,1%) e B-10 (19,9).
1.4.2 Silício
É conhecido principalmente por ser utilizado em circuitos integrados (chips). Pode ser
utilizado em:
● Circuitos Integrados de eletro-eletrônicos;
● Componente de ligas metálicas;
● Células fotoelétricas, ou fotovoltaicas (captação de energia solar);
● Concretos e tijolos;
● Materiais refratários: cerâmica, vidro, cimento;
● Síntese de Silicones (vernizes, próteses cirúrgicas, lubrificantes).
A produção mundial de Silício é da ordem de 1 milhão de toneladas por ano, sendo a
maioria utilizada na produção de silicones e ligas metálicas especiais.
O Silício é o segundo elemento mais abundante da Terra, constituindo 27% da crosta
terrestre. Está presente em vários minérios, dentre eles: quartzo, ametista, ágata, granito,
feldspato e argila. Sua obtenção exige temperaturas na casa dos milhares de graus Celsius.
1.4.3 Polônio
Por ser um elemento radioativo, o polônio possui características que o tornam perfeito
para ser usado em crimes de envenenamento. A sua radiação pode até mesmo ser
interrompida por uma folha de papel ou pela camada de células mortas da nossa pele, o que
torna o elemento muito fácil de ser transportado, podendo ser levado, inclusive, em um
pequeno pote de vidro bem fechado. É capaz de aniquilar um adulto com uma dose de apenas
1 micrograma. Com apenas 1 grama de polônio um terrorista seria capaz de matar 10 milhões
de pessoas.
Entre outros usos encontrados na indústria, destacam-se a eliminação de eletricidade
estática gerada na laminação de papel, na manufatura de laminados plásticos e na fiação de
fibras sintéticas.
É muito raro pois ocorre na natureza como produto de decomposição radioativa do
urânio, do tório e do actínio.
1.5 Gases Nobres
Os gases nobres são elementos da família 18 da tabela periódica. São todos gasosos
em temperatura ambiente e são encontrados na natureza isolados pois eles são estáveis e
possuem pouca reatividade em condições ambientes. É inclusive por isso que eles são
chamados de “nobres” ou “raros”.
1.5.1 Hélio
O hélio não é um gás tóxico e pode ser utilizado em uma mistura de ar para
pressurização de foguetes, em cilindros de ar para mergulhadores,no enchimento de balões,
em soldas elétricas e em criogenia para evitar o contato direto do oxigênio do ar com o metal
frio. Por proporcionar atmosfera inerte, é utilizado na obtenção de cristais de germânio e
silício, usado como gás de alta temperatura na obtenção de zircônio e titânio, na indução de
supercondutividade em metais devido a sua baixa temperatura e em equipamentos de
cromatografia em fase gasosa.
Ele é obtido em poços de petróleo, através da destilação do gás líquido. Sua
abundância na terra é cerca de 8 partes por bilhão e 23% em massa no sistema solar.
1.5.2 Argônio
O argônio não é um gás tóxico e em função de ser inerte ele é usado como:
● Laser para medicina oftalmológica, que o utiliza no diagnóstico e tratamento de
doenças oculares;
● Agente para proporcionar atmosferas inertes para soldagem de estruturas metálicas e
na cristalização de silício e germânio para fabricação de semicondutores e dispositivos
fotovoltaicos;
● Na fabricação de lâmpadas de iluminação comum para impedir que o filamento seja
oxidado e em lâmpadas conhecidas como neon, em virtude de sua luz que é emitida
quando este é submetido a luz infravermelha;
● Isolante, preenchendo os vazios entre vidros duplos e triplos em virtude de sua baixa
condutividade térmica.
A produção desse gás é natural, ocorre através do decaimento do isótopo de 40K, o
gás desprende-se lentamente e vai para a atmosfera. E sua obtenção como gás industrial, é
através do processo de destilação do ar líquido, seguido de oxidação catalítica, para retirar
todo o oxigênio e outros gases presentes, aumentando sua pureza, é transportado em
caminhões sob refrigeração, próximas ao zero absoluto.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Disponível em: <https://www.infoescola.com/quimica/metais/> Acesso em: 08 ago. 2018.
Disponível em: <https://www.infoescola.com/quimica/ametais/> Acesso em: 08 ago. 2018.
Disponível em: <https://www.infoescola.com/quimica/tabela-periodica/> Acesso em: 08 ago.
2018.
Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metais-alcalinoterrosos.htm> Acesso
em: 08 ago. 2018.
Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/elemento-iodo.htm> Acesso em:
Disponível em: <https://biomania.com.br/artigo/cloro> Acesso em: 08 ago. 2018.
Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fluor.htm> Acesso em: 08 ago. 2018.
https://www.infoescola.com/quimica/metais/
https://www.infoescola.com/quimica/ametais/
https://www.infoescola.com/quimica/tabela-periodica/
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metais-alcalinoterrosos.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/elemento-iodo.htm
https://biomania.com.br/artigo/cloro
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fluor.htm
Disponível em:
<https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/elementos-naturais-sinteticos.htm> Acesso
em: 09 ago. 2018.
Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/semimetais.htm> Acesso em: 09 ago.
2018.
Disponível em: <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/boro.htm> Acesso em: 09
ago. 2018.
Disponível em: <https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/silicio/> Acesso em: 09
ago. 2018.
Disponível em: <https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/polonio/> Acesso em: 09
ago. 2018.
Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/gases-nobres.htm> Acesso em: 09
ago. 2018.
Disponível em: <https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/helio/> Acesso em: 09 ago.
2018.
Disponível em: <https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/argonio/> Acesso em: 09
ago. 2018.
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/elementos-naturais-sinteticos.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/semimetais.htm
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/boro.htm
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/silicio/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/polonio/
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/gases-nobres.htm
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/helio/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/argonio/