Organização da Tabela: Períodos e Grupos
1. A Tabela Periódica e sua Estrutura
A Tabela Periódica é um mapa organizado para localizar os elementos químicos conhecidos.
Atualmente, ela conta com 118 elementos, distribuídos de forma precisa em linhas horizontais, chamadas de períodos, e colunas verticais, chamadas de grupos ou famílias.
No total, temos sete linhas (ou períodos) e dezoito colunas (ou grupos/famílias).
A organização da tabela está diretamente relacionada à distribuição eletrônica dos átomos, o que permite localizar qualquer elemento com base no arranjo de seus elétrons.
Nosso objetivo neste capítulo é conseguir localizar qualquer elemento químico na tabela periódica apenas pela sua distribuição eletrônica.
2. O que são os Períodos?
Os períodos são as linhas horizontais da tabela periódica, numerados de 1 a 7.
Cada linha representa um nível de energia ocupado pelos elétrons de um átomo no estado fundamental.
Portanto, se um elemento está no segundo período, ele possui dois níveis de energia, ou duas camadas.
Como identificar o período do elemento
Olhe para o número do maior nível principal (n) da distribuição eletrônica do elemento.
A camada de valência do elemento sempre lhe dirá o seu período. É simples.
Exemplo:
Para o elemento 11Na (sódio):
Distribuição eletrônica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.
O maior nível principal é 3 (da camada 3s), portanto o sódio pertence ao 3º período.
3. O que são os Grupos ou Famílias?
Agora os grupos são as colunas verticais da tabela, numerados de 1 a 18 (grupo 1, grupo 2, ..., grupo 17, grupo 18).
Eles reúnem elementos com propriedades químicas semelhantes, que compartilham o mesmo número de elétrons na camada de valência.
Associamos o período ao nível da camada de valência.
Aqui, nós associamos o grupo aos subnível mais energético.
Já aprendemos que uma distribuição eletrônica pode acabar de quatro maneiras diferentes: no subnível "s", "p", "d" ou "f".
Para cada terminação, teremos uma maneira diferente de identificar o grupo ou a família do elemento.
Como identificar o grupo
Bloco s (subnível s):
Se a distribuição de um elemento termina em "s", determinar seu grupo é muito fácil.
A quantidade de elétrons que estiver preenchendo o subnível "s" representará o grupo do elemento. Portanto:
1 elétron no subnível "s": o elemento pertencerá ao GRUPO 1.
2 elétrons no subnível "s": o elemento pertencerá ao GRUPO 2.
Se usarmos o mesmo exemplo anterior, do sódio:
Distribuição eletrônica: Na: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.
Já somos capazes de determinar sua posição exata na tabela. Ele está no nível 3, seu subnível mais energético é o "s" e só possui um elétron nele.
Portanto, o sódio está no 3° período e no grupo 1 da tabela.
Bloco p (subnível p):
Se a distribuição termina em "p", você deve olhar para o total de elétrons da camada de valência.
Ou seja, todos os elétrons dos subníveis "s" e "p" da camada de valência.
Para existir subnível p, o subnível s certamente estará preenchido com 2 elétrons.
Portanto, se a distribuição termina em "p", temos 6 possíveis cenários:
1 elétron no subnível "p": 1 + 2 = 3 elétrons na camada = GRUPO 13
2 elétrons no subnível "p": 2 + 2 = 4 elétrons na camada = GRUPO 14
3 elétrons no subnível "p": 3 + 2 = 5 elétrons na camada = GRUPO 15
4 elétrons no subnível "p": 4 + 2 = 6 elétrons na camada = GRUPO 16
5 elétrons no subnível "p": 5 + 2 = 7 elétrons na camada = GRUPO 17
6 elétrons no subnível "p": 6 + 2 = 8 elétrons na camada = GRUPO 18
Somamos os elétrons do subnível "s" e "p". O resultado somado a 10 indicará o grupo do elemento.
Nós somamos 10 para "pularmos" os 10 grupos compostos pelos elementos que terminam no subnível "d", que são os de grupo 3 a 12. Calma, veremos agora.
Bloco d (subnível d):
Se a distribuição termina em "d", você deve olhar para o total de elétrons do subnível "d" e somar com os 2 elétrons da subnível "s" da camada de valência.
Sendo assim, como o subnível "d" comporta 10 elétrons, temos 10 cenários:
1 elétron no subnível "d": 1 + 2 = 3 = GRUPO 3
2 elétrons no subnível "d": 2 + 2 = 4 = GRUPO 4
3 elétrons no subnível "d": 3 + 2 = 5 = GRUPO 5
4 elétrons no subnível "d": 4 + 2 = 6 = GRUPO 6
5 elétrons no subnível "d": 5 + 2 = 7 = GRUPO 7
6 elétrons no subnível "d": 6 + 2 = 8 = GRUPO 8
7 elétrons no subnível "d": 7 + 2 = 9 = GRUPO 9
8 elétrons no subnível "d": 8 + 2 = 10 = GRUPO 10
9 elétrons no subnível "d": 9 + 2 = 11 = GRUPO 11
10 elétrons no subnível "d": 10 + 2 = 12 = GRUPO 12
Bloco f (subnível f):
Os elementos cuja distribuição eletrônica termina no subnível "f" possuem uma organização diferente do resto da tabela.
Justamente devido ao preenchimento do subnível "f", eles possuem características particulares e são organizados em séries: as séries dos lantanídeos e dos actinídeos.
Todos os elementos que possuem como subnível mais energético o 4f (e também o Lutécio, que termina em $4f_{14}$ $5d_1$) são chamados de lantanídeos e todos eles são representados no 6° período do grupo 3.
Ou seja, o grupo 3 do 6° período possui uma série de 15 elementos químicos, que é a série dos lantanídeos.
Confuso, né?
Se você for conferir na tabela, verá que o 6° período do grupo 3 é vazio e existe uma seta sendo puxada dele para fora da tabela.
Essa seta puxada para fora da tabela representa 15 elementos em sequência, de números atômicos 57 ao 71.
Esses 15 elementos são os lantanídeos!
Da mesma forma acontece com os elementos que possuem como subnível mais energético o 5f (e também o Laurêncio, que termina em $5f_{14}$ $6d_1$).
Esses são chamados de actinídeos e todos eles são representados no 7° período do grupo 3.
Agora que aprendemos a identificar os períodos e os grupos das quatro possíveis terminações da distribuição eletrônica, vamos para um exemplo final.
$_{26}$Fe (ferro)
Distribuição eletrônica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶.
Período: O maior nível é 4 (camada 4s), portanto está no 4º período.
Cuidado, o período não é determinado pelo subnível mais energético, ele é determinado pelo subnível mais energético.
Grupo: O subnível mais externo é 3d⁶, pertencente ao grupo 8.
