Localização de elementos na Tabela Periódica a partir do número atômico

tabelaperiodicasimples

(DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: 18/02/2015)

Basicamente o que vem a seguir é um roteiro de como identificar um dado elemento químico conhecendo apenas seu número atômico. O texto não substitui a leitura de um bom livro de Química, uma vez que ele visa apenas contribuir para a compreensão desse tema.
O texto está escrito de maneira bem descontraída, então espero que ajude e divirta quem decidir encarar a leitura. Boa sorte!

A determinação da localização de um elemento na tabela periódica através de seu número atômico é um exercício interessante. Apenas conhecendo algumas propriedades da configuração eletrônica do elemento, conseguimos saber qual a sua família período e com isso é possível saber se ele é um elemento representativo, de transição, se é um gás, um metal, etc.

Para exemplificar isso, uma situação imaginária onde uma amiga aparece lhe desafiando:

— Vamos ver se você manja dos paranauês químicos mesmo! Sem olhar na tabela periódica, quero que você me diga que tipo de elemento é o de número atômico igual a 14!

Eu, como jovem por dentro das paradas, pedirei um papel e direi:

— É pra já!

Para responder a moça, eu posso ser tão bitolado a ponto de conhecer os elementos pelo número atômico, ou posso ser uma pessoa normal que conhece o Diagrama de Pauling* e sabe como usá-lo! Ele vai mostrar como estão distribuídos os elétrons na eletrosfera dos átomos do elemento. E não é só isso, ele também fornece a distribuição crescente de energia de elétrons do elemento! A importância disso é que o último subnível é o mais energético e pode-se dizer que ele diz muito sobre o elemento.
*(referência teórica e guia didático)

Para usarmos o diagrama, além de seguir as setas que indicam a ordem crescente de energia, é preciso saber qual o número máximo de elétrons por subnível. Essa informação pode ser obtida de muitas formas, até mesmo com diagramas bonitinhos que entregam tudo mastigado, mas acho muito mais legal aplicar a fórmula:

número máximo de elétrons no subnível l = 2(2l+1)

Onde l é o número quântico secundário. Esse número se refere aos subníveis conhecidos: s, p, d e f. Cada subnível representa um número que varia de 0 a 3 (subníveis conhecidos). Assim:

s = 0
p = 1
d = 2
f = 3

Logo a relação subnível-número máximo de elétrons é:

s = 2
p = 6
d = 10
f = 14

Agora sim! Podemos fazer a distribuição eletrônica do elemento misterioso de número atômico 14! Ao se fazer a distribuição, obtemos:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²

Pronto! Esse 3p² vai fornecer informações valiosíssimas!

Na tabela periódica do inicio do texto podemos perceber que existem dois blocos mais “altos” e um grande bloco mais “baixo” entre eles.
Os blocos mais altos abrigam os elementos representativos e pertencem à família A. O bloco mais baixo abriga os elementos de transição e pertencem à família B.
As duas primeiras colunas (IA e IIA) são compostas por elementos cujo subnível mais energético é o s. As 6 últimas colunas (IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA e 0) são compostas por elementos cujo subnível mais energético é o p. E as colunas intermediárias (IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB e IIB) são compostas por elementos cujo subnível mais energético é o d. Na família IIIB estão a Série dos Lantanídeos e Actinídeos, cujo subnível mais energético é o f.
Pois bem! Esse último parágrafo pode ser resumido na imagem a seguir:

img2
Espero que o Ricardo Feltre não me processe…

Lindo não? Agora vai!

Para descobrir a qual família e período o elemento pertence eu cheguei a algumas relações. Para aplicá-las, levo em conta essa estrutura:

img3Então:

– Se subnível é s:
Família → yA
Período → X

– Se subnível é p:
Família → (y+2)A
Período → X

– Se subnível é d:
Família → (y+2)B para y≤6. Para y={7, 8, 9, 10} não há regra.
Período → (1+X)

– Se subnível é f:
Família → IIIB
Período → (2+X)

Agora voltemos ao subnível mais energético do elemento misterioso: 3p² (X=3 e y=2). A partir dele podemos deduzir que o elemento:
– pertence à família IVA ([2+2]A)
– pertence ao período 3 (X)
Podemos inferir ainda, com alguns conhecimentos preliminares da Tabela Periódica, que é um semimetal.
Pode-se ainda recorrer à uma Tabela Periódica que contem apenas os períodos, famílias e nomes dos elementos e, a partir das “coordenadas”, finalmente responder:

— É o Silício!

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58 comentários sobre “Localização de elementos na Tabela Periódica a partir do número atômico

  1. melhore o fundo do site.
    Essa faixa lateral simplesmente afasta os visitantes.
    Ao rolar o site, em algumas telas, a lateral fica tremendo, provocando uma certa agonia nos olhos
    não pude ler todo o post por conta disso, uma pena

    Sucesso pra vcs

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  2. Voçê precis melhorar o conteudo, ta muito seco!!!!!!!!
    não achei que as bordas laterais estão tremendo, pois não tenho nem um problema de vista!!!!
    so melhore o design do site!!!!! uma coisa que chame atenção!!!!

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  3. eu achei muito informativo, parabéns, continua enfrente que atrás bem gente com muita inveja da gente, LUCAS tu achas que não tens problema, cara visita um oftalmólogo quem sabe se não te recita ÓCULOS para ver melhor – chapeuzinho vermelho

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    1. Olá Lílian obrigado pelo elogio. Sobre a sua pergunta: para diferenciar metal de semimetal de não-metal e até mesmo para identificar se o elemento em questão é um metal de transição, você precisará conhecer algumas propriedades em relação à periodicidade da tabela.
      Eu tinha a propriedade que permite dizer se é metal ou semimetal em mente quando escrevi esse texto, mas faz muito tempo e acabei e esquecendo. Dei até uma consultada em um livro aqui, mas não teve jeito, sinto muito.
      Porém, no volume do Química do Ricardo Feltre existe uma seção detalhada sobre as propriedades periodicas da tabela e certamente com a essa leitura você consegue perceber tal propriedade. Caso você demonstre interesse eu posso procurar o link para o pdf do livro e deixar aqui para você.

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    1. Opa! Que bom que ajudou. E obrigado por comentar, isso me fez lembrar que eu tenho que fazer uma revisão no texto e conferir se a observação que o Erivan fez logo acima está correta (:

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  4. Boa tarde!
    Analisando o átomo de Ferro como exemplo, não consegui chegar ao período correto usando as fórmulas para calcular o período nos elementos do bloco d (-1 + x). Porém, se usarmos (+1 + x) funciona bem. Acredito que o Erivan Oliveira disse.
    Mas de qualquer forma, seu texto ajudou muito! Valeu!!!

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  5. o que acontece quando o subnivel mais energetico da configuracao eletronica de determinado elemento nao é o seu ultimo subnivel?
    por exemplo: 30Zn = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
    em qual devo aplicar a formula?

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    1. Olá, dandara. Infelizmente eu não vou saber te responder. Escrevi esse texto há alguns anos, já não sei trabalhar com as regras práticas nele descritas, sinto muito 😦
      Espero que algum outro visitante te ajude.

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  6. Belo site me ajudou muito, pois aqui na minha escola quimica ja comeca desde o 7ano estou no 8°, o site e muito bom nao achei nada de ruim no site pra mim ele esta perfeito parabens.

    Curtido por 1 pessoa

  7. Cara, gostei muito da sua explicação!! Com essa mudança de nomenclatura das famílias (retirando A e B colocando números crescentes de 1 a 18) eu não achei essa explicação em livro nenhum! Sou professora de Química e pela primeira vez estou ensinando esse conteúdo e a última vez que vi essa explicação tem 15 anos!!!! Obrigada por me relembrar!

    Curtido por 1 pessoa

    1. Olá Giovanna, me desculpe pela demora na resposta, como faz tempo que escrevi esse texto, levei um tempo relembrando o procedimento.

      Então, eu estava tentando aplicar o algoritmo e logo no início acontece uma coisa curioso: seguindo o Diagrama de Pauling pareceria que a distribuição eletrônica do Cr²⁴ seria:
      1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴
      certo? Então olhando pro 3d⁴ teríamos que X=3, y=4 e o subnível é d, então, segundo o texto

      ” Se subnível é d:
      Família → (y+2)B para y≤6. Para y={7, 8, 9, 10} não há regra.
      Período → (1+X)”

      Daí família Cr²⁴ pertenceria à família VIB, período 4. E isso está correto (http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/tabela_grande.jpg). O problema é que a distribuição eletrônica do Cr²⁴ é na verdade
      1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s¹
      de modo que o procedimento indicaria que o Cr²⁴ pertence à família IA, período 4, ou seja você acharia que Cr²⁴ tem a localização do K¹⁹.

      Por razões que talvez envolvam a natureza quântica de suas eletrosferas, alguns átomos como Crômio possuem uma configuração eletrônica que não respeita as regras nas quais o diagrama de Pauling se baseia. Então certamente o procedimento do texto possui exceções e limitações. Mas é curioso o fato da configuração eletrônica errada do Crômio ter levado à localização certa. Talvez esse seja um bom momento para verificar quais são as restrições desse procedimento. Talvez eu faça isso em breve. Muito obrigado pelo comentário e espero que minha resposta tenha ajudado em algo.

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  8. muito bom!!!!!!
    mas acho que o conteúdo esta meio fraco
    você poderia acrescentar como achar o número atômico de um numero sabendo apenas:
    o período e o grupo ao qual ele pertence?
    mas o designe do site esta muito bom e este conteúdo me ajudou bastante!
    só acho que faltam coisas para o site ficar exelente 🙂
    boa sorte e obrigada :3

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    1. Obrigado. Escrevi isso faz muito tempo e na ocasião foi só pra registrar um padrão que havia percebido na tabela periódica. Atualmente essa é a página que mais recebe visitas no blog, então concordo, já passou da hora de revisar e acrescentar coisas se possível. Espero fazer isso logo!

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  9. Nossa cara, muuuuuuito obrigado mesmo! Eu tava procurando igual doida (como se eu já não fosse doida, né? ashuahsua) essa matéria. Meu professor explica e eu não entendo nadaaaaaaa, mas só de ler teu site já consegui fazer os exercícios, e olha q ainda tenho prova amanhã, ein? Enfim, obg moço, me salvou mesmo.

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