Exame de Física e Química A 2026 · 2.ª fase — item 1.1, resolvido

O ponto de partida. A Tabela Periódica de Mendeleev assentava em dois critérios: uma ordem (massa atómica crescente ao longo de cada linha) e um agrupamento (elementos com propriedades químicas semelhantes na mesma coluna). O item pergunta qual destes critérios sobreviveu até hoje. A pista está no próprio enunciado: «após a descoberta do protão». Com o protão, os elementos passaram a ter uma grandeza que os identifica sem ambiguidade — o número atómico, $Z$, o número de protões do núcleo. Todos os átomos de um elemento têm o mesmo $Z$, e dois elementos diferentes têm sempre $Z$ diferentes. A massa atómica, pelo contrário, é uma média pesada pelas abundâncias dos isótopos de cada elemento (átomos do mesmo elemento com números de neutrões diferentes) e não está obrigada a crescer de elemento para elemento.

Na Tabela Periódica atual, os elementos estão dispostos por ordem crescente do número atómico, e não da massa atómica. Decide os dois princípios um de cada vez.

1.º — o princípio (1): a ordem pela massa atómica

Se a ordem é a do número atómico, a massa atómica só cresce ao longo de uma linha enquanto acompanhar o número atómico — e nem sempre acompanha. Abre a Tabela Periódica da prova (página 3) e procura pares de elementos vizinhos na mesma linha:

• no 4.º período, o cobalto ($Z=27$, $A_{\mathrm{r}}=58,93$) está à esquerda do níquel ($Z=28$, $A_{\mathrm{r}}=58,69$): o níquel tem massa atómica menor do que a do elemento à sua esquerda;
• no 5.º período, o telúrio ($Z=52$, $A_{\mathrm{r}}=127,60$) está à esquerda do iodo ($Z=53$, $A_{\mathrm{r}}=126,90$): o mesmo acontece.

Uma regra geral cai com um único contraexemplo, e aqui há vários. A razão é a composição isotópica: o telúrio tem isótopos abundantes com muitos neutrões, e a sua massa atómica média fica acima da do iodo, embora tenha menos um protão. O princípio (1) não se mantém.

2.º — o princípio (2): as propriedades químicas por coluna

As colunas da Tabela Periódica atual são os grupos. Os elementos de um mesmo grupo (dos elementos representativos) têm o mesmo número de eletrões de valência, com configurações eletrónicas de valência semelhantes, e são os eletrões de valência que participam nas ligações e nas reações químicas. Por isso, os elementos do mesmo grupo têm propriedades químicas semelhantes: os metais alcalinos (grupo 1) reagem todos vigorosamente com a água, formando hidróxidos e libertando hidrogénio; os halogéneos (grupo 17) formam todos iões mononegativos. Foi precisamente esta semelhança que Mendeleev usou para deixar lugares vazios e prever o eka-alumínio, no grupo do alumínio. O princípio (2) mantém-se.

Resposta: opção (B) — apenas se mantém o princípio (2).

o próprio Mendeleev já tinha tropeçado no princípio (1)

Mendeleev colocou o telúrio antes do iodo contra a ordem das massas atómicas, porque as propriedades químicas do iodo o punham na coluna do cloro e do bromo. Quando os dois princípios entravam em conflito, deixava ganhar o (2). A descoberta do protão e do número atómico (com Rutherford e Moseley, no início do século XX) mostrou que a decisão estava certa: ordenados por $Z$, o telúrio e o iodo ficam exatamente onde ele os pôs, e a «exceção» deixa de o ser.

a origem de cada opção errada

• (A) apenas se mantém o princípio (1) — troca os dois princípios: guarda a ordem pela massa, que foi a que caiu, e abandona o agrupamento por propriedades, que é o que dá sentido aos grupos. É o erro de quem confunde «número atómico» com «massa atómica».
• (C) se mantêm os dois princípios — é o que parece verdade para quem olha só para os primeiros períodos, onde a massa atómica cresce quase sempre com o número atómico. Ignora os pares invertidos ($\mathrm{Co}$/$\mathrm{Ni}$, $\mathrm{Te}$/$\mathrm{I}$) e a frase do enunciado sobre o protão, que está lá precisamente para te levar ao número atómico.
• (D) não se mantém nenhum — acerta no princípio (1) mas esquece que os grupos continuam a reunir elementos com propriedades químicas semelhantes. Se o (2) tivesse caído, a Tabela Periódica deixava de servir para prever propriedades — e essa é a sua utilidade principal.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla: é tudo ou nada. Os $10$ pontos vêm inteiros ou não vêm, e errar não desconta.

• Ler «à sua esquerda» como «antes, no número atómico». O princípio fala do elemento à esquerda na mesma linha. O par árgon/potássio ($39,95$ e $39,10$) é uma inversão na sequência dos números atómicos, mas os dois estão em linhas diferentes; os contraexemplos diretos ao princípio (1) são $\mathrm{Co}$/$\mathrm{Ni}$ e $\mathrm{Te}$/$\mathrm{I}$.
• Responder sem abrir a Tabela Periódica. A prova dá-ta na página 3, com as massas atómicas relativas. Ver o telúrio e o iodo lado a lado decide o item.
• Escrever duas respostas. Se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar. Acrescentar «ou (…)» não salva nada.
• Não indicar a versão da prova. Os critérios gerais são claros: sem indicação inequívoca da versão, todos os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções estão por outra ordem.

a regra a fixar

Na Tabela Periódica atual, a ordem é a do número atómico (número de protões), e os grupos reúnem elementos com o mesmo número de eletrões de valência e, por isso, com propriedades químicas semelhantes. A massa atómica é uma média isotópica e não organiza a tabela. Quando um item histórico falar de Mendeleev, pergunta-te sempre: este critério é o do número atómico ou o da massa?