Descoberta do Átomo

O átomo é a menor partícula capaz de identificar um elemento químico e participar de uma reação química.

O estudo do átomo se iniciou na Grécia antiga com o filósofo Leucipo e seu discípulo Demócrito : para eles, o átomo era o menor componente de toda a matéria existente. Sendo, então, impossível dividi-lo em partes menores.

Ao desenrolar da história, diversos cientistas e estudiosos tentaram definir o átomo quanto a sua forma, dando origem a diversas teorias sobre sua constituição física. Surgiram, então, os modelos 

Modelos Atômicos

Modelo de Dálton (bola de bilhar) - 1803

Para John Dálton, a teoria de Leucipo e Demócrito era bastante coerente. Segundo este modelo, os átomos eram as menores partículas possíveis, assumiam formas esféricas e possuíam massa semelhante caso fossem correspondentes ao mesmo elemento químico.

Modelo de Thomson (pudim de passas) - 1897

Através da descoberta do elétron, o modelo de Dálton ficou defasado. Assim, com os estudos de Thomson, um novo modelo foi idealizado.

De acordo com este novo modelo, o átomo era uma esfera de carga elétrica positiva incrustada com elétrons, com carga negativa, tornando-se assim eletricamente neutro. Ficou conhecido como pudim de passas.

Modelo de Rutherford-Bohr (sistema planetario) - 1908/1910

Rutherford ao bombardear partículas alfa sobre uma lâmina de ouro percebeu que a maioria atravessava a lâmina. Enquanto que uma menor parte sofria pequeno desvio, e uma parte ínfima sofria grande desvio contrário à trajetória.

A partir desse experimento, foi possível perceber que os átomos não eram maciços como se pensava, mas dotados de grande espaço vazio. Assim como, que eram constituídos por um núcleo carregado positivamente e uma nuvem eletrônica  carregada negativamente. Essa nuvem eletrônica era composta por elétrons que giravam em órbitas elípticas ao redor do núcleo.

Também constatou-se que a maior parte da massa de um átomo se concentra no núcleo (que rebatia as partículas alfa no sentido contrário do bombardeio.

Mas ainda havia um enigma: De acordo com a teoria das ondas eletrônicas, os elétrons ao girarem em torno do núcleo perderiam gradualmente energia, começariam a descrever um movimento helicoidal, e simplesmente cairiam no núcleo. Mas, como isso pode acontecer se os átomos são estruturas estáveis?

Dois anos após Rutherford ter exposto o seu modelo atômico, Niels Bohr o aperfeiçoou. A teoria  de Borh pode ser fundamentada em três postulados:

1) Os elétrons descrevem, ao redor do núcleo, órbitas circulares com energia fixa e determinada. Sendo denominadas órbitas estacionárias;

2) Durante o movimento nas órbitas estacionárias, os elétrons não emitem energia espontaneamente;

3) Quando um elétron recebe energia suficiente do meio externo, realiza um salto quântico: migra entre dois orbitais. E, como tende a voltar ao orbital inicial, a energia recebida é emitida na mesma quantidade para o meio. Sendo essa energia (recebida e emitida) a diferença energética entre os dois orbitais.

Apesar de bastante difundida no ensino médio, o modelo atômico de Rutherford-Bohr é, em parte, ineficiente. Pois:

Os elétrons, na prática, não realizam trajetórias circulares ou elípticas ao redor do núcleo;

Não deixa claro o porquê de os elétrons não perderem energia durante seu movimento;

Não explica a eletrosfera de átomos que possuem muitos elétrons.

Assim, o modelo atômico ideal está sendo obtido a cada dia em que se descobrem mais informações acerca da estrutura íntima da matéria.

como se desenvolveu a tabela periodica.

A tabela periódica surgiu em razão da necessidade de agrupar os elementos que tinham propriedades químicas e físicas semelhantes, e separar os que não tinham nada em comum. A tabela periódica que temos acesso atualmente nem sempre foi assim: desde que foi criada tem passado por muitas alterações, vejamos a retrospectiva histórica de sua invenção:

A descoberta dos elementos químicos foi o primeiro passo para a construção da tabela periódica. O primeiro elemento a ser descoberto foi o fósforo, em 1669, pelo alquimista Henning Brand. Durante os 200 anos seguintes, aumentaram os conhecimentos relativos às propriedes dos elementos e seus compostos, graças aos químicos da época. Com o aumento do número de elementos descobertos, os cientistas começaram a desenvolver esquemas de classificação. A primeira classificação, foi a divisão dos elementos em metais e não metais. 

                   

Os elementos químicos que tinham suas massas atômicas conhecidas foram organizados em uma lista formulada por John Dalton no início do século XIX. Em 1829, Johann Wolfgang Döbereiner teve a ideia de agrupar os elementos em três (tríades). Essas tríades eram separadas pelas massas atômicas, mas com propriedades químicas muito semelhantes. Infelizmente muitos dos metais não podiam ser agrupados em tríades. Os elementos cloro, bromo e iodo eram uma tríade, lítio, sódio e potássio formavam outra.

Vários cientistas procuravam agrupar os átomos de acordo com algum tipo de semelhança, mas o químico russo Dmitri Ivanovich Mendeleev foi o primeiro a conseguir enunciar cientificamente a seguinte lei:
"As propriedades físicas e químicas dos elementos são em função periódica da massa atômica."

A última atualização na tabela resultou do trabalho de Glenn Seaborg, na década de 50. Ele descobriu o plutônio em 1940, e a partir daí Seaborg descobriu todos os elementos transurânicos (do número atômico 94 até 102). Reformulou a tabela periódica colocando a série dos actnídeos abaixo da série dos lantanídios

classificação dos elementos químicos.

De acordo com as propriedades e com o comportamento de cada elemento químico, os cientistas classificaram em cinco grupos

Uma das formas em que os elementos químicos são classificados na Tabela Periódica é dividindo-os em cinco grupos de acordo com as suas propriedades físicas e químicas. A seguir, temos como é feita essa classificação em: hidrogênio, semimetais, ametais, gases nobres e metais.

      

Hidrogênio: Esse elemento, que é o mais abundante no Universo, é diferente de todos os outros elementos da Tabela Periódica e se encontra na família 1 (metais alcalinos) porque possui apenas uma camada eletrônica com um elétron nela, mas não compartilha de propriedades semelhantes com os outros elementos desse grupo.

Ele tem a capacidade de se combinar com metais, semimetais e ametais. Além disso, é um gás extremamente inflamável à temperatura ambiente. Quando liquefeito, é usado como combustível de foguetes e, quando comprimido a pressões na ordem de 2,5 milhões de atmosferas, ele pode se tornar metálico, atuando como um supercondutor.

Metais: Dois terços dos elementos químicos até então descobertos são metais, ou seja, dos 115 elementos existentes, 86 são metais. Veja algumas de suas propriedades principais:

-Todos os elementos desse grupo, com exceção do mercúrio (Hg), são sólidos a temperatura ambiente e, em geral, são duros;

-Eles possuem um brilho metálico característico dos metais;

- São bons condutores de eletricidade e de calor;

-São densos;

- Possuem pontos de fusão e ebulição altos;

-São maleáveis, podendo ser transformados em lâminas;

- São dúcteis, podendo ser transformados em fios, como os fios de cobre usados para conduzir eletricidade;

-Os metais são amplamente utilizados em nossa sociedade, como na produção de joias, moedas, fios elétricos, panelas, talheres, na produção de ligas metálicas como o aço, em decorações de edifícios e de lojas, caldeiras, reatores industriais, cabos de elevadores etc.

Semimetais: Esses elementos são apenas sete (boro (B), silício (Si), germânio (Ge), arsênio (As), antimônio (Sb), telúrio (Te) e polônio (Po)). Eles são assim chamados porque apresentam propriedades intermediárias entre os metais e os ametais:

-Apresentam brilho metálico como os metais;

-Sua condutibilidade elétrica e térmica é pequena;

-Não são maleáveis, mas fragmentam-se como os ametais;

-Alguns semimetais, como o silício, são usados na fabricação de transistores, de chips e de células solares.

Ametais: Correspondem a onze elementos químicos (carbono (C), nitrogênio (N), fósforo (P), oxigênio (O), enxofre (S), selênio (Se), flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodo (I) e ástato (At)). Suas propriedades físicas e químicas são exatamente o oposto das propriedades dos metais:

-Não possuem um brilho metálico, com exceção do iodo e do carbono na forma de grafite;

- São isolantes térmicos, não sendo condutores de calor e nem de eletricidade;

-A maioria está no estado gasoso à temperatura ambiente;

- Possuem pontos de fusão e ebulição baixos;

-Fragmentam-se;

-São usados na fabricação de pneus, para se produzir pólvora, entre outras finalidades.

Gases Nobres: Esses são os sete elementos pertencentes à família 18 da Tabela Periódica (hélio (He), neônio (Ne), argônio (Ar), criptônio (Kr), xenônio (Xe) e radônio (Rn)).

Esses elementos são colocados num grupo à parte porque eles são bastante estáveis, sendo os únicos elementos químicos que ocorrem na natureza na forma isolada.  Eles possuem pouquíssima afinidade com outros elementos químicos, não tendo a tendência de doar nem receber elétrons. Mas, ainda assim, existem alguns compostos de gases nobres feitos em laboratório.

Períodos e Famílias da Tabela Periódica

Os períodos e as famílias da Tabela Periódica são, respectivamente, as colunas horizontais e verticais nas quais os elementos químicos estão organizados.

                                    Colunas verticais e horizontais da Tabela Periódica

Na Tabela Periódica, os elementos químicos estão dispostos em ordem crescente de número atômico, o que faz com que eles estejam posicionados em colunas horizontais (períodos) e colunas verticais (famílias).

A Tabela Periódica apresenta sete colunas horizontais, portanto, sete períodos, que indicam a quantidade de níveis que um átomo de um elemento apresenta. Isso quer dizer que, quanto maior o número do período do elemento, maior será a quantidade de níveis que cada um dos átomos do elemento apresenta. Se um determinado elemento está posicionado no 5 o Período da Tabela Periódica, por exemplo, quer dizer que cada um de seus átomos apresenta cinco níveis eletrônicos ou cinco camadas eletrônicas.

As famílias A são formadas pelas duas primeiras e pelas seis últimas colunas verticais da Tabela.

Já as famílias B são compostas pelas colunas de 3 a 12. É importante observar que temos um total de 10 colunas que formam as famílias B. Por que então só consideramos oito famílias? Os elementos químicos que compõem as colunas 8 (coluna do ferro), 9 (coluna do cobalto) e 10 (coluna do níquel) apresentam características semelhantes e, por isso, consideramos essas três colunas como sendo uma única família.

                                

vinagre e a sua composição química.