[GER-QU] 5.1 – Apostila

ELEMENTOS QUÍMICOS

1) Introdução:

No início do século XVII Robert Boyle descreveu um ele­mento químico como sendo “uma substância singela e pura, que não pode ser transformada em outra mais simples”. Hoje, com o conhecimento da Teoria Atômica, o elemento químico é definido:

Conjunto de todos os Átomos de mesmo número Atômico.

Os elementos conhecidos, que hoje somam pouco mais de 100, têm o seu nome e o seu símbolo. O símbolo foi criado para facilitar a escrita e permitir que universalmente se en­tenda a linguagem química. A grande maioria dos elementos químicos tem seu símbolo de nomes latinos, o que a vezes pode gerar alguma confusão. Por exemplo, prata, vem do latim Argentum, e por isto seu símbolo é Ag.

Exemplo:

Português Espanhol Inglês Francês
Prata Plata Silver Argent
Ag Ag Ag Ag

Desta forma encontraremos elementos cujos símbolos coin­cidem com os nomes em português, tais como:

lcio → Ca

Nitrogênio → N

Cromo → Cr

Mas encontraremos muitos cujos símbolos são “estranhos” ao nosso idioma:

Ouro → Au (Aurum)

Potássio → K (Kalium)

Sódio → Na (Natrium)

As milhares e milhares de substâncias existentes na natureza são formadas por estes poucos elementos químicos, que se combinam em diferentes formas dando características pró­prias a cada uma destas substâncias.

Ex.: O hidrogênio (H) pode fazer uma combinação dois a dois para formar o gás hidrogênio (H2) ou se combi­nar com o oxigênio (O) para formar a água (H2O).

Nota: Após uma combinação forma-se uma substância que é representada pela sua fórmula.

 

2) Semelhanças entre elementos:

Os átomos dos elementos químicos como já foi visto pos­suem um núcleo e uma eletrosfera. O núcleo possui um número fixo de prótons e nêutrons e a eletrosfera possui um número de elétrons que pode sofrer variações, e às vezes, certas variações podem fazer com que átomos de elementos diferentes fiquem com o mesmo número de elétrons, e eles são chamados de isoeletrônicos.

 

a) Átomos isoeletrônicos

São átomos de elementos diferentes com o mesmo número de elétrons.

Ex.: 9F (9 e -)    →    F (10 e -)

11Na (11 e -)    →    Na + (10 e-)

 

Com relação ao núcleo do átomo temos a seguinte classificação:

 

b) Isótopos

Isótopos são átomos que possuem o mesmo número de prótons (mesmo número atômico) mas o número de massa diferente.

Quimicamente, os átomos são iguais, pois as proprieda­des químicas dependem do número de prótons e elétrons. Porém, como o número de nêutrons é variável, um mesmo elemento pode ter átomos com números de massa diferente.

Exemplo: O elemento Hidrogênio possui três isótopos.

i) Hidrogênio comum ou Prótio (1H1) : é o isótopo que possui um próton (Z=1), nenhum nêutron e número de massa igual a 1.

ii) Deutério (1H2): é o isótopo que possui um próton (Z=1), um nêutron e número de massa igual a 2.

iii) Trítio (1H3): é o isótopo que possui um próton (Z=1), dois nêutrons e número de massa igual a 3.

Vale lembrar que quando tomamos um copo d’água, estamos na verdade ingerindo moléculas de água com todos os isóto­pos dela. O isótopo mais abundante é o prótio.

 

⇒ Aplicação dos Isótopos

Muitos isótopos, especialmente os radioativos, estão tendo aplicações práticas cada vez maiores, tais como:

  1. Determinação de idade de fósseis pelo carbono 14 (C14).
  2. Diagnóstico de doença da tiróide, pelo iodo-131
  3. Tratamento de tumores malignos pelo cobalto-60 (“Bomba de Cobalto”).

 

c) Isóbaros

Isóbaros são átomos que possuem o mesmo número de massa mas o número de próton diferente.

Exemplo:

Um átomo de argônio (Ar) possui 18 prótons e 22 nêutrons no núcleo, logo, o número de massa do argônio é 40.

O átomo de cálcio (Ca) possui 20 prótons e 20 nêutrons no núcleo, logo o número de massa do cálcio também é 40.

Então, estes átomos são isóbaros.

 

 

d) Isótonos

Isótonos são átomos que possuem diferente número de massa, diferente número de prótons mas, possuem mesmo número de nêutrons.

Exemplo:

Um átomo de cloro (Cℓ) possui 17 prótons e 20 nêutrons, logo o número de massa do cloro é 37.

Um átomo de cálcio (Ca) possui 20 prótons e 20 nêutrons, logo o número de massa do cálcio é de 40.

Então estes átomos são isótonos.

Nota: Observe que os isótopos são sempre de elementos quími­cos diferentes