Elementos em Foco: A Jornada da Tabela Periódica apresenta para você os elementos químicos de forma alternativa apresentando fatos e importância das particulas fundamentais da matéria. Um elemento químico é uma substância pura composta por átomos com o mesmo número de prótons em seus núcleos, o que determina o número atômico do elemento. Então, essa característica distingue um elemento de outro na tabela periódica dos elementos, onde estão organizados de acordo com o número atômico crescente. Dessa forma, os elementos químicos são os blocos de construção fundamentais da matéria e não se transformam em outras substâncias por meio de reações químicas normais.

Em princípio, cada elemento possui propriedades químicas e físicas únicas, como ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade e capacidade de conduzir eletricidade e calor. Essas propriedades se deve a configuração eletrônica dos átomos, que influencia como eles interagem com outros átomos e formam compostos.

Quantos elementos químicos existem e como podemos classificá-los?

Existem atualmente 118 elementos químicos conhecidos, que variam do hidrogênio, com um único próton em seu núcleo, até o oganessônio, com 118 prótons. Esses elementos ocorrem naturalmente na Terra ou são sinteticamente um produto de laboratório.

Então, classificam-se os elementos em categorias na tabela periódica, por exemplo metais, metaloides e não metais, com base em suas propriedades compartilhadas. Além disso, a tabela organiza os elementos em grupos e períodos, que refletem tendências em suas propriedades químicas e físicas.

• Metais: São bons condutores de calor e eletricidade, têm brilho metálico, são dúcteis (podem ser estendidos em fios) e maleáveis (podem ser batidos em folhas).
• Não metais: Geralmente são maus condutores de calor e eletricidade, não têm brilho metálico e apresentam uma grande variação nas propriedades físicas.
• Metaloides: Possuem propriedades intermediárias entre metais e não metais.

Timeline da descoberta dos elementos químicos

A descoberta dos elementos químicos é um processo que se estende por milênios, marcado por avanços significativos na compreensão da matéria. A seguir, apresento uma linha do tempo dividida em 6 fases. Dessa forma, em cada fase destacou-se algumas das descobertas mais importantes de elementos químicos ao longo da história:

1. Antiguidade até 1600

• Antes de 600 a.C.: Elementos como ouro, prata, cobre, chumbo, e ferro já eram conhecidos pelas civilizações antigas.
• Cerca de 300 a.C.: Aristóteles propõe a teoria dos quatro elementos: terra, fogo, ar, e água.

2. Século 17

• 1649: Hennig Brand descobre o fósforo.

3. Século 18

• 1735: Georg Brandt descobre o cobalto.
• 1746: Axel Fredrik Cronstedt descobre o níquel.
• 1751: Cronstedt identifica também o tungstênio.
• 1774: Joseph Priestley e Carl Wilhelm Scheele descobrem o oxigênio independentemente; Henry Cavendish descobre o hidrogênio.
• 1781: Carl Wilhelm Scheele descobre o molibdênio.
• 1783: Antoine Lavoisier prova que o ar é uma mistura de gases, não um elemento único, e contribui para a descoberta do azoto (nitrogênio).
• 1789: Martin Klaproth descobre o urânio.

4. Século 19

• 1803: John Dalton propõe a teoria atômica moderna, facilitando a identificação de elementos químicos.
• 1825: Hans Christian Ørsted descobre o alumínio.
• 1869: Dmitri Mendeleev publica a primeira versão da tabela periódica, prevendo a existência e as propriedades de elementos ainda não descobertos.
• 1898: Marie e Pierre Curie descobrem o rádio e o polônio.

5. Século 20

• 1901: Ernest Rutherford descobre o hélio na Terra.
• 1913: Henry Moseley estabelece a lei de Moseley, que relaciona o número atômico ao comprimento de onda dos raios X emitidos pelos átomos, ajudando a reorganizar a tabela periódica com base no número atômico.
• 1940: Edwin McMillan e Philip H. Abelson descobrem o netúnio, o primeiro elemento transurânico.
• 1952: Glenn T. Seaborg e sua equipe descobrem o einstênio e o férmio durante a análise da radiação proveniente da primeira explosão de uma bomba de hidrogênio.
• 1999: Síntese do elemento 114 (Fleróvio) em Dubna, Rússia.

6. Século 21

• 2010: Descoberta do elemento 117 (Tenessino) por cientistas russos e americanos.
• 2016: Os quatro últimos elementos, Nihônio (Nh, 113), Moscóvio (Mc, 115), Tenessino (Ts, 117) e Oganessônio (Og, 118), são oficialmente reconhecidos e completam a sétima linha da tabela periódica.

Esta linha do tempo é uma visão geral e simplificada de alguns dos marcos na descoberta dos elementos químicos. Cada descoberta foi acompanhada por avanços na tecnologia e na teoria científica, permitindo uma compreensão mais profunda da composição e estrutura da matéria.

Os elementos produzidos pelo homem (artificiais)

Então, elementos químicos artificiais, também conhecidos como elementos sintéticos, são aqueles não encontrados na natureza e produzidos artificialmente em laboratório, geralmente por meio de reatores nucleares ou aceleradores de partículas. Dessa forma, estes elementos são tipicamente muito instáveis, com tempo de vida que varia desde frações de segundo até alguns anos, dependendo do isótopo. A princípio, a produção desses elementos envolve a fusão nuclear de núcleos atômicos mais leves ou o bombardeamento de núcleos atômicos com nêutrons, prótons, ou outros núcleos atômicos.

Dessa forma, colocamos para você uma lista dos elementos químicos artificiais, começando pelo tecnécio (Z=43), o primeiro elemento artificialmente produzido, até os elementos de número atômico mais alto conhecidos até o momento:

Então, esses elementos são de grande interesse para cientistas em campos como a física nuclear e a química, pois o estudo de suas propriedades ajuda a expandir o conhecimento sobre a estrutura atômica e as forças que atuam no núcleo dos átomos. Além disso, apesar de sua instabilidade e vida curta, alguns desses elementos têm aplicações práticas, como o amerício em detectores de fumaça e o plutônio em baterias para dispositivos espaciais e armas nucleares.

Qual a importância dos elementos químicos?

Os elementos químicos são fundamentais para compreender sobretudo a constituição da matéria que forma o universo, desde as menores partículas até as maiores estruturas cósmicas. A princípio, eles são os blocos construtores de todos os materiais existentes, incluindo os seres vivos, a Terra e os corpos celestes. Assim, a importância dos elementos químicos abrange diversas áreas, desde a biologia e a medicina até a tecnologia e a indústria. A seguir, detalho algumas das principais áreas em que os elementos químicos desempenham papéis fundamentais:

1. Biologia e Medicina

• Constituição dos Seres Vivos: Os seres vivos são compostos por elementos químicos em diversas combinações, formando moléculas biológicas essenciais como proteínas, lipídios, carboidratos e ácidos nucleicos. Elementos como carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre são fundamentais para a vida.
• Funções Biológicas: Muitos elementos desempenham funções específicas em organismos vivos, como o cálcio na formação de ossos e dentes, o ferro no transporte de oxigênio no sangue e o potássio e sódio na transmissão de impulsos nervosos.
• Diagnóstico e Tratamento de Doenças: Elementos radioativos, como o tecnécio-99m, são usados em diagnósticos médicos para realizar imagens de órgãos internos. Outros elementos têm aplicações terapêuticas, como o lítio em tratamentos psiquiátricos.

2. Tecnologia e Indústria

• Materiais e Engenharia: Elementos metálicos como ferro, cobre e alumínio são essenciais na construção civil, na fabricação de veículos e em infraestruturas de telecomunicações. Ligas metálicas, como o aço, combinam elementos para obter propriedades melhoradas, como maior resistência e durabilidade.
• Eletrônicos e Computação: Elementos como silício são fundamentais na fabricação de semicondutores, enquanto metais preciosos como ouro, prata e platina são usados em conexões elétricas devido à sua alta condutividade e resistência à corrosão.
• Energia: Elementos como urânio e plutônio são utilizados como combustível em reatores nucleares para a geração de energia. O hidrogênio é explorado como uma fonte de energia limpa em células combustíveis.

3. Química e Pesquisa

• Estudo da Matéria: A compreensão dos elementos e de suas interações é fundamental para a química, permitindo o desenvolvimento de novos materiais e substâncias com propriedades específicas.
• Desenvolvimento de Novos Compostos: A síntese química envolve a combinação de elementos para criar novas moléculas, que podem ter aplicações em diversas áreas, como farmacêutica, agricultura e materiais avançados.

4. Meio Ambiente e Ecologia

• Ciclos Biogeoquímicos: Elementos químicos participam de ciclos naturais, como o ciclo do carbono e o ciclo do nitrogênio, essenciais para a manutenção da vida e dos ecossistemas.
• Monitoramento e Controle de Poluentes: A análise de elementos químicos é crucial para detectar e controlar poluentes ambientais, como metais pesados em água e solo.

Portanto, a importância dos elementos químicos, portanto, é vasta e multifacetada, afetando praticamente todos os aspectos da existência humana e do mundo natural. Ou seja, o estudo e a compreensão desses elementos são essenciais para o avanço científico-tecnológico e para a sustentabilidade ambiental e o bem-estar humano.

Considerações finais

Então, o assunto “Elementos em Foco: A Jornada da Tabela Periódica” foi interessante? Dessa forma, você tem que acessar posts sobre a Tabela Periódica aqui no Clube da Química. De qualquer forma convidamos você a descobrir um pouco mais nos posts abaixo. Acesse ai.

• Metais, não Metais e gases nobres: Entendendo suas diferenças químicas
• A Fronteira Atômica: da abundância natural à síntese laboratorial
• Explorando as transformações do único elemento com cor roxa
• O fascinante mundo do potássio e sua reação com a água
• Descubra os segredos do gálio, um elemento raro e valioso
• O papel do cálcio na saúde feminina: combate à osteoporose e outros problemas

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