Elementos químicos

Os elementos químicos são formados por átomos com o mesmo número de prótons. Eles são identificados por um símbolo de até três letras e organizados na tabela periódica.
Organização dos elementos químicos na tabela periódica.
Os elementos químicos conhecidos são organizados na tabela periódica de acordo com os seus números atômicos.
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O elemento químico é a base de todas as substâncias conhecidas. Ele é formado por átomos com o mesmo número de prótons, logo, sempre que houver átomos com números atômicos iguais, trata-se de um mesmo elemento.

Atualmente são conhecidos 118 elementos químicos, os quais estão organizados na tabela periódica em grupos (colunas) e períodos (filas horizontais), sendo 92 naturais e 26 artificiais.

Leia também: Como a tabela periódica é organizada?

Resumo sobre os elementos químicos

  • Elementos químicos são substâncias puras e fundamentais na Química.
  • Cada elemento é composto por átomos idênticos, com o mesmo número de prótons.
  • São a base da matéria e não podem ser decompostos em substâncias mais simples por processos químicos.
  • São representados na tabela periódica com símbolos químicos únicos.
  • São organizados em grupos (famílias) e períodos com base em suas propriedades e características.
  • Suas propriedades físicas incluem ponto de fusão, ponto de ebulição e densidade.
  • Suas propriedades químicas incluem reatividade e capacidade de formar ligações.
  • A combinação de elementos forma compostos químicos, a base de todas as substâncias.
  • Cada elemento desempenha um papel crucial na compreensão das propriedades da matéria e das interações químicas.

Videoaula sobre os elementos químicos

O que são elementos químicos?

Elementos químicos são substâncias puras e fundamentais que não podem ser decompostas em substâncias mais simples por meio de processos químicos comuns. Sendo assim, cada elemento é composto por átomos idênticos, que têm o mesmo número de prótons no núcleo. Além disso, cada um deles possui um símbolo químico único, geralmente composto por uma ou duas letras, que é usado para identificá-lo.

Símbolo do elemento químico hidrogênio e seu número atômico e de massa.
O símbolo químico "H" representa o hidrogênio, o elemento mais simples e abundante no universo.

Vale ressaltar que cada elemento tem características únicas, incluindo suas propriedades físicas (como ponto de fusão, ponto de ebulição e densidade) e suas propriedades químicas (como reatividade e capacidade de formar ligações químicas). A combinação de diferentes elementos em várias proporções resulta na formação de compostos químicos, que são a base de todas as substâncias que encontramos no mundo ao nosso redor.

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Lista de todos os elementos químicos

Os elementos químicos são organizados na tabela periódica seguindo a ordem dos seus números atômicos, formando filas horizontais (períodos) e colunas (grupos). O quadro abaixo apresenta os nomes de todos os elementos conhecidos e seus respectivos símbolos e números atômicos (Z).                                                                      

Z

Nome

Símbolo

Z

Nome

Símbolo

Z

Nome

Símbolo

1

hidrogênio

H

41

nióbio

Nb

81

tálio

Tl

2

hélio

He

42

molibdênio

Mo

82

chumbo

Pb

3

lítio

Li

43

tecnécio

Tc

83

bismuto

Bi

4

berílio

Be

44

rutênio

Ru

84

polônio

Po

5

boro

B

45

ródio

Rh

85

astato

At

6

carbono

C

46

paládio

Pd

86

radônio

Rn

7

nitrogênio

N

47

prata

Ag

87

frâncio

Fr

8

oxigênio

O

48

cádmio

Cd

88

rádio

Ra

9

flúor

F

49

índio

In

89

actínio

Ac

10

neônio

Ne

50

estanho

Sn

90

tório

Th

11

sódio

Na

51

antimônio

Sb

91

protactínio

Pa

12

magnésio

Mg

52

telúrio

Te

92

urânio

U

13

alumínio

Al

53

iodo

I

93

netúnio

Np

14

silício

Si

54

xenônio

Xe

94

plutônio

Pu

15

fósforo

P

55

césio

Cs

95

amerício

Am

16

enxofre

S

56

bário

Ba

96

cúrio

Cm

17

cloro

Cl

57

lantânio

La

97

berquélio

Bk

18

argônio

Ar

58

cério

Ce

98

califórnio

Cf

19

potássio

K

59

praseodíomio

Pr

99

einstênio

Es

20

cálcio

Ca

60

neodímio

Nd

100

férmio

Fm

21

escândio

Sc

61

promécio

Pm

101

mendelévio

Md

22

titânio

Ti

62

samário

Sm

102

nobélio

No

23

vanádio

V

63

európio

Eu

103

laurêncio

Lr

24

crômio

Cr

64

gadolínio

Gd

104

rutherfódio

Rf

25

manganês

Mn

65

térbio

Tb

105

dúbnio

Db

26

ferro

Fe

66

disprósio

Dy

106

seabórgio

Sg

27

cobalto

Co

67

hólmio

Ho

107

bóhrio

Bh

28

níquel

Ni

68

érbio

Er

108

hássio

Hs

29

cobre

Cu

69

túlio

Tm

109

meitnério

Mt

30

zinco

Zn

70

itérbio

Yb

110

darmstádio

Ds

31

gálio

Ga

71

lutécio

Lu

111

roentgênio

Rg

32

germânio

Ge

72

háfnio

Hf

112

copernício

Cn

33

arsênio

As

73

tântalo

Ta

113

nihônio

Nh

34

selênio

Se

74

tungstênio

W

114

fleróvio

Fl

35

bromo

Br

75

rênio

Re

115

moscóvio

Mc

36

criptônio

Kr

76

ósmio

Os

116

livermório

Lv

37

rubídio

Rb

77

irídio

Ir

117

tenesso

Ts

38

estrôncio

Sr

78

platina

Pt

118

oganessônio

Og

39

ítrio

Y

79

ouro

Au

119

   

40

zircônio

Zr

80

mércurio

Hg

120

   

Classificação periódica dos elementos químicos

Trata-se de um arranjo sistemático de todos os elementos químicos conhecidos com base em suas propriedades e características comuns. Esse arranjo é chamado de tabela periódica, cuja organização é feita de forma que os elementos com propriedades semelhantes sejam agrupados juntos, permitindo identificar tendências e padrões característicos de cada grupo.

Vale ressaltar que a classificação periódica foi originalmente proposta por Dmitri Mendeleev em 1869 e que atualmente os elementos são organizados de acordo com seu número atômico, que representa a quantidade de prótons no núcleo de um átomo. Diante disso, podemos salientar as principais divisões da tabela periódica:

  • Períodos: As fileiras horizontais na tabela periódica são chamadas de períodos, e cada período corresponde a um nível de energia eletrônica ocupado pelos elétrons nos átomos dos elementos. Conforme você se move da esquerda para a direita em um período, o número atômico aumenta.
  • Grupos (ou famílias): Já as colunas verticais na tabela periódica são conhecidas como grupos ou famílias. Nesse caso os elementos em um mesmo grupo possuem propriedades químicas semelhantes, porque eles têm o mesmo número de elétrons na camada de valência (a camada mais externa de elétrons). Isso influencia diretamente como os átomos interagem com outros átomos para formar compostos químicos.
Representação dos grupos e períodos da tabela periódica.
Na tabela periódica, os 18 grupos são organizados em colunas e as linhas horizontais representam os períodos.
  • Blocos: A tabela periódica é dividida em blocos, e cada um deles é associado a um subnível de energia específico. Os principais blocos são: s, p, d e f, e eles determinam a ordem em que os elétrons são preenchidos nas camadas eletrônicas.
Representação da divisão em blocos da tabela periódica.
A divisão em blocos é uma das formas de se localizar um átomo na tabela periódica.

Sendo assim, a organização periódica dos elementos revela tendências previsíveis em suas propriedades físicas e químicas à medida que você se move de cima para baixo e da esquerda para a direita na tabela. Alguns exemplos incluem raio atômico, energia de ionização, afinidade eletrônica e eletronegatividade.

Representação da tendência de aumento de propriedades periódicas na tabela periódica.

 Além disso, à medida que você se move de cima para baixo em um grupo, os átomos tendem a ficar maiores devido ao aumento do número de níveis de energia. À medida que você se move da esquerda para a direita em um período, o tamanho do átomo geralmente diminui, devido ao aumento da carga nuclear efetiva, apesar do aumento no número de elétrons.

Por fim, a tabela periódica também é dividida em três categorias principais: metais, não metais e metal de transição. Os metais são geralmente bons condutores de eletricidade, os não metais têm propriedades opostas e os metais de transição são encontrados no bloco d.

Leia também: Quais são as propriedades periódicas?

Propriedades dos elementos químicos

Os elementos químicos exibem uma ampla variedade de propriedades físicas e químicas que são fundamentais para entender como eles interagem entre si e a natureza da matéria. Diante disso, podemos destacar as principais, como:

  • Peso atômico: é a média ponderada das massas dos isótopos desse elemento. Ele é expresso em unidades de massa atômica (u) e é usado para calcular quantidades em reações químicas.
  • Raio atômico: refere-se à distância média entre o núcleo de um átomo e seus elétrons externos. O raio atômico aumenta de cima para baixo em um grupo e diminui da esquerda para a direita em um período.
  • Energia de ionização: é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro para formar um íon positivo. Geralmente, a energia de ionização diminui de cima para baixo em um grupo e aumenta da esquerda para a direita em um período.
  • Afinidade eletrônica: é a energia liberada quando um átomo neutro ganha um elétron para formar um íon negativo. Ela tende a aumentar da esquerda para a direita em um período e pode variar em grupos.
  • Eletronegatividade: é a medida da capacidade de um átomo de atrair elétrons em uma ligação química. Ela segue padrões semelhantes à afinidade eletrônica, aumentando da esquerda para a direita em um período e diminuindo de cima para baixo em um grupo.
  • Estado de oxidação: os elementos podem exibir diferentes estados de oxidação em compostos químicos, refletindo o número de elétrons que eles ganham, perdem ou compartilham durante reações químicas.
  • Ponto de fusão e ebulição: temperaturas nas quais um elemento muda de fase, passando do estado sólido para o líquido (ponto de fusão) e do líquido para o gasoso (ponto de ebulição). Essas temperaturas variam dependendo das forças de atração entre os átomos no estado sólido e líquido.
  • Condutividade elétrica e térmica: os metais são geralmente bons condutores de eletricidade e calor devido à mobilidade dos elétrons em sua estrutura cristalina. Os não metais, por outro lado, geralmente têm baixa condutividade elétrica e térmica.

Exercícios resolvidos sobre elementos químicos

Questão 1

Os elementos químicos são organizados na tabela periódica em grupos (colunas) e períodos (fila horizontal). Os elementos que estão dispostos no mesmo grupo possuem em comum:

a) o número atômico.

b) o número de elétrons na camada de valência.

c) o símbolo químico.

d) o número de nêutrons.

e)  o raio atômico.

Gabarito: Letra B. Os elementos químicos que estão no mesmo grupo (coluna) possuem o mesmo número de elétrons na camada de valência (última camada eletrônica).

Questão 2

De acordo com a classificação periódica dos elementos químicos, os elementos fósforo (P), cálcio (Ca) e cobre (Cu) estão localizados respectivamente nos blocos:

a) s, p, f.

b) d, p, s.

c) p, d, f.

d) p, d, s.

e) p, s, d.

Gabarito: Letra E. O fósforo está localizado no bloco “p”, enquanto o cálcio está no “s” e o cobre no “d” devido às suas distribuições eletrônicas.

Fontes:

BALAREW, C. The periodic table of chemical elements – history, nature, meaning. Pure and Applied Chemistry, v. 91, n. 12, p. 2037–2042, 18 dez. 2019.

CRAVEIRO, A. C. Química Química Geral e Orgânica. 3. ed. Fortaleza - CE: EdUECE, 2013.

ROUVRAY, D. H. Periodic Table: Historical Aspects. In: Encyclopedia of Inorganic Chemistry. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2006. p. 1–10.

TOLENTINO, M.; ROCHA-FILHO, R. C.; CHAGAS, A. P. Alguns aspectos históricos da classificação periódica dos elementos químicos. Química Nova, v. 20, n. 1, p. 103–117, 1997.

Por Jhonilson Pereira Gonçalves

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