Em 1869, Dmitri Mendeleev publicou um artigo intitulado "Sobre a relação das propriedades dos elementos com seus pesos atômicos". Nesse trabalho, ele produziu um arranjo ordenado dos elementos, listando-os em ordem crescente de peso e organizando-os em grupos baseados em propriedades químicas similares. Embora muitas décadas permanecessem antes que os detalhes da estrutura atômica fossem descobertos, a mesa de Mendeleiev já organizava elementos em termos de sua valência.
Elementos e peso atômico
No tempo de Mendeleiev, os átomos eram considerados indivisíveis entidades únicas. Alguns eram mais pesados que os outros e parecia razoável ordenar os elementos aumentando o peso. Há dois problemas com esta abordagem. Primeiro, medir peso é uma tarefa complicada, e muitos dos pesos aceitos no dia de Mendeleiev não estavam corretos. Em segundo lugar, verifica-se que o peso atômico não é realmente o parâmetro relevante. As tabelas periódicas de hoje colocam os elementos em ordem de seu número atômico, que é o número de prótons no núcleo. No tempo de Mendeleiev, os prótons ainda não haviam sido descobertos.
Elementos e propriedades químicas
Mendeleev escreveu que "o arranjo de acordo com o peso atômico corresponde à valência do elemento e, até certo ponto, a diferença em comportamento químico ". A valência, no entendimento de Mendeleiev, era uma indicação da capacidade de um elemento se combinar com outros elementos. Mendeleev combinou a ordem do peso atômico com as valências comuns para organizar os elementos em uma tabela. Ou seja, ele organizou os elementos em grupos de acordo com suas características químicas. Como essas propriedades se repetem de vez em quando, o resultado é uma tabela periódica na qual cada coluna vertical, chamada de grupo, contém elementos com características semelhantes e cada linha horizontal, chamada de ponto, organiza os elementos por peso, aumentando da esquerda para a direita e de cima para baixo.
Estrutura Atômica -
Cerca de 50 anos depois da primeira tabela periódica de Mendeleiev, cientistas descobriram que o átomo foi construído em torno de um núcleo com prótons carregados positivamente e nêutrons neutros - ambos são relativamente pesado. O núcleo carregado positivamente é cercado por uma nuvem de elétrons carregados negativamente. O número de prótons - também chamado de número atômico - normalmente corresponde ao número de elétrons. Acontece que o número de elétrons de um elemento determinou em grande parte suas propriedades químicas. Assim, a ordem apropriada na tabela periódica é determinada pelo número de elétrons, e não pelo peso que Mendeleev propôs originalmente.
Valence Electrons
Os elétrons na nuvem que cerca o núcleo de um elemento são dispostos em camadas. chamado de conchas. Cada casca tem um número específico de elétrons que pode conter. Quando cada concha é preenchida, uma nova concha é adicionada até que todos os elétrons sejam contabilizados. Elétrons na camada mais externa são chamados de elétrons de valência, porque são suas interações que determinam as propriedades químicas de um elemento. As colunas que foram configuradas para agrupar elementos por propriedades químicas similares são exatamente as mesmas colunas definidas pelo número de elétrons de valência. Os elementos do grupo 1A têm apenas um elétron de valência, e cada coluna do grupo A à direita acrescenta mais um elétron de valência. A organização fica um pouco obscura com os elementos do Grupo B, mas cada um deles também é agrupado pelo número de elétrons de valência.