Metais-Tabela Periódica
A Tabela Periódica foi criada para agrupar os elementos químicos e facilitar seu estudo, tendo sofrido poucas alterações em 150 anos de existência., a atual Tabela Periódica contém 118 elementos químicos, sendo 92 naturais e 26 artificiais. Cada quadrado, aliás, particulariza a nomenclatura do elemento químico, inclusive com o símbolo e seu número atômico.
Os Períodos, em número de sete, se dispõem em linhas horizontais, onde estão os elementos com o igual número de camadas eletrônicas. Por sua vez, as Famílias ou Grupos estão nas colunas verticais, ou seja, a chamada camada de valência.
A disposição dos períodos
Os Períodos, portanto, são as linhas horizontais sempre numeradas. Nelas estão os elementos com o mesmo número de camadas eletrônicas, posto que totalizam sete períodos. São eles:
- 1º Período: 2 elementos
- 2º Período: 8 elementos
- 3º Período: 8 elementos
- 4º Período: 18 elementos
- 5º Período: 18 elementos
- 6º Período: 32 elementos
- 7º Período: 32 elementos
Entretanto, às vezes certas linhas horizontais ficam extensas demais, então pode se representar as séries dos lantanídeos ou actinídios separado dos demais.
As famílias
Já as Famílias ou Grupos estão nas colunas verticais, local em que os elementos têm o mesmo número de elétrons na camada mais exterior. É a chamada camada de valência. Vários elementos de tais grupos estão dispostos conforme suas propriedades químicas.
Há dezoito Grupos (A e B), mas as famílias mais populares estão no Grupo A, igualmente denominadas de elementos representativos:
- Família 1A: Metais Alcalinos são lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio.
- Família 2A: Metais Alcalino-Terrosos são berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário e rádio.
- Família 3A: Família do Boro são boro, alumínio, gálio, índio, tálio e unúntrio.
- Família 4A: Família do Carbono são carbono, silício, germânio, estanho, chumbo e fleróvio.
- Família 5A: Família do Nitrogênio são nitrogênio, fósforo, arsênio, antimônio, bismuto e ununpêntio.
- Família 6A: Calcogênios são oxigênio, enxofre, selênio, telúrio, polônio, livermório.
- Família 7A: Halogênios são flúor, cloro, bromo, iodo, astato e ununséptio.
- Família 8A: Gases Nobres são hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio, radônio eununóctio.
Tabela Periódica
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, potássio, cálcio) são altamente redutivos, ou seja, tendem à oxidação de modo a estabilizarem-se eletronicamente com a perda de elétrons da camada de valência.
Os nobres são muito oxidativos, onde se estiverem na presença de outro material mais redutivo (como os metais não nobres), tendem a oxidá-los. Como no exemplo abaixo:
3Cs + AlCl3 → 3CsCl + Al
Na equação acima, o Césio desloca o Alumínio por ser mais oxidável (portanto mais redutivo, pois seu composto reduz o Alumínio) que este. Por isso o alumínio é mais nobre, por tender a se reduzir e não oxidar, mantendo seu estado natural. Essas informações estão disponíveis numa representação de potencial oxirredutivo:
Li>Cs>Rb>K>Ba>Sr>Ca>Na>Mg>Al>Mn>Be>Zn>Cr>Fe>Cd>Co>Ni>Sn>Pb>H>Sb>Bi>As>Cu>Hg>Ag>Pd>Pt>Au
Nesse esquema, tem-se o Lítio na posição de mais redutivo (ou mais oxidável) e o Ouro como o mais oxidativo (ou redutível). Isso significa que qualquer metal que reage com o Lítio sofre redução voltando ao seu estado natural, e qualquer metal que reage com Ouro sofre oxidação fazendo com que o Ouro volte ao seu estado natural. Observando essa sequência, pode-se perceber que o Césio se oxida mais facilmente em relação ao Alumínio, logo, tomando o seu lugar que era “ao lado” do Cloro. O Hidrogênio é considerado o potencial padrão de referência para os processos de oxidação e redução (0,00 V).
As ligas metálicas são o método mais fácil pelo qual os metais são trabalhados: o aço (composto principalmente de Ferro e pequena porcentagem de carbono, no máximo 2%) é a liga metálica mais utilizada no mundo e caracteriza-se pela resistência e boa condutância; caso apenas o Ferro fosse utilizado – algo impossível de se obter na Natureza -, não seria tão duro quanto o aço e resistente à oxidação como tal. Os metais estão presentes no dia-a-dia de qualquer pessoa, por terem características específicas de seu grupo (ductilidade, maleabilidade, condutividade térmica e elétrica, resistência e brilho) e por serem os elementos mais abundantes do planeta: o núcleo da Terra é composto em sua maioria de Níquel e Ferro. Desde latinhas de aço de refrigerante até filamentos de lâmpadas incandescentes e aparelhos eletrônicos, os metais mostram-se muito úteis e indispensáveis à vida: seja na Biologia (onde ausência de Ferro, anemia, é extremamente perigosa), na Bioquímica (Sódio e Potássio estão presentes no sistema nervoso e no envio de impulsos elétricos), na Eletrofísica (como material de componentes eletrônicos), na História (por representar a cunhagem de moedas e construção de máquinas simples de trabalho) ou na Geografia (como uma das fontes primárias de subsistência econômica de uma sociedade - extrativismo).
Comportamento Químico dos Metais
Os metais em geral formam bases de Arrhenius (bases constituídas com o ânion hidroxila) e sais (básicos ou anfóteros). Entretanto, o Ouro forma o ácido cloroáurico ou Ouro líquido (provavelmente um dos pouquíssimos ácidos metálicos), 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 (alta afinidade com 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 (todos os metais pesados), mutagênicos (como o Mercúrio e Chumbo) e até cancerígenos (Cromo, Cádmio, Arsênio). Porém, necessitamos de alguns deles para nossa sobrevivência, tais metais são o cobalto, vanádio, zinco, manganês, dentre outros em menor proporção.
Algumas das famílias de elementos representativos recebem nomes especiais, conforme vemos a seguir:
Grupo
| Família | Nome específico | Origem do nome | Elementos | Configuração eletrônica |
---|---|---|---|---|---|
1 | 1A | Metais alcalinos | Do latim alcali, que significa “cinza de plantas”. | Li, Na, K, Rb, Cs e Fr |
ns1
(com n1) |
2 | 2A | Metais alcalinos-terrosos | O termo "terroso" refere-se a "existir na terra". | Be, Mg, Ca, Sr, Ba e Ra |
ns2
(com n1) |
13 | 3A | Família do Boro | Nome do primeiro elemento da família. | B, Al, Ga, In, Tl e Nh. | ns2np1 |
14 | 4A | Família do Carbono | Nome do primeiro elemento da família. | C, Si, Ge, Sn, Pb e Fl. | ns2np2 |
15 | 5A | Família do Nitrogênio | Nome do primeiro elemento da família. | N, P, As, Sb, Bi e Mc. | ns2np3 |
16 | 6A | Calcogênios | Do grego khalkós, pois são elementos encontrados em minérios de cobre. | O, S, Se, Te, Po e Lv. | ns2np4 |
17 | 7A | Halogênios | Expressão grega que significa formadores de sais. | F, Cl, Br, I, At e Ts. | ns2np5 |
18 | 0 | Gases Nobres | Considerava-se que não reagia com outras substâncias. | He, Ne, Ar, Kr, Xe, Re e Og. |
1s2 (He) ou ns2np6
(se n>1) |
https://www.youtube.com/watch?v=vYZB5WKpeVg
Bauxite é onde esta o alumínio, ele é mais caro mais é mais abundante no planeta o ferro é mais usado, e mais barato.
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