Ao longo da história, diferentes organizações dos elementos químicos foram propostas à medida que novos elementos eram descobertos.
No entanto, até a formatação que conhecemos hoje da tabela periódica, proposta por Dmitri Mendeleev em 1869, os elementos eram agrupados de acordo com sua “essência”, como, por exemplo, metais, terras ou gases.
Foi então que um número “mágico” se destacou sob o olhar atento de cientistas, químicos, experimentadores e curiosos. Esse número não apenas determina a posição de cada elemento na tabela periódica, mas também sugere novas descobertas elementares: o número atômico.
A anatomia de um átomo
Os primeiros registros sobre átomos datam do tempo de Demócrito, no século V a.C., na Grécia. Considerados a menor unidade da matéria, acreditava-se que esses pequenos componentes do quebra-cabeça que forma o universo eram indivisíveis, ou seja, não existia nada menor que os átomos.
Essa crença se manteve por séculos, mesmo após o Modelo Atômico de Dalton (1803), sendo posteriormente considerado incompleto com a proposta do modelo atômico de Thomson, conhecido como “Pudim de Ameixas”, em 1897.
Com o progresso da tecnologia, conseguimos aprofundar nosso entendimento sobre a estrutura atômica e atualmente reconhecemos que o átomo é composto por partes ainda menores, chamadas de partículas fundamentais, que incluem léptons e quarks.
Das partículas que antes eram consideradas fundamentais — nêutrons, prótons e elétrons — apenas os elétrons continuam a ser vistos como indivisíveis. Em sua forma mais básica, todos os átomos são compostos por uma combinação de prótons, nêutrons e elétrons.
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O modelo atual utilizado para estudar a estrutura atômica é o Modelo Atômico de Schrödinger, proposto em 1927, que introduz conceitos de estados quânticos da matéria. Entretanto, o modelo atômico mais amplamente divulgado em representações gráficas é o de Niels Bohr, criado em 1913, que é frequentemente descrito como um “modelo planetário” devido à forma como os elétrons orbitam.
Um número que tudo governa
O conceito de “número atômico” deriva da estrutura nuclear dos átomos. Ao contrário do que muitos podem pensar, esse número, que determina a posição dos elementos na tabela periódica, não é aleatório ou baseado na ordem em que foram descobertos. O número atômico refere-se à quantidade de prótons presentes em cada núcleo atômico.
Uma curiosidade impressionante é que todos os átomos de um elemento específico sempre terão o mesmo número de prótons, independentemente de variações no número de nêutrons ou elétrons associados a esse núcleo.
Dessa forma, em qualquer lugar do universo, um elemento que possua 23 prótons em seu núcleo será sempre o Vanádio, enquanto um elemento com 98 prótons será sempre o Califórnio. Além disso, o número atômico auxilia os pesquisadores na “descoberta” de novos elementos.
Considerando que a natureza elementar segue uma ordem, a tabela periódica poderá, um dia, incluir novos elementos nas lacunas existentes atualmente, como a comprovação de elementos apenas teorizados, como o Unbiúnio, de número 121.
Assim, os cientistas conseguem fazer previsões precisas, não apenas sobre a possibilidade de novos elementos, mas também sobre as interações que os elementos já conhecidos podem ter com outros.
O número de elétrons e nêutrons também influencia outras características, como a estabilidade do núcleo atômico. Portanto, pode-se afirmar que o número atômico é um importante indicador da posição, classificação e grau de interações químicas e físicas dos elementos.
Novos elementos e novos números atômicos?
Apesar de a tabela periódica parecer bastante completa com seus 118 elementos, não há um limite para a inclusão de novos elementos. No entanto, quanto mais pesados os elementos, menos estáveis eles tendem a ser. Alguns dos elementos mais pesados na tabela periódica são tão instáveis que existem apenas por milissegundos, o que dificulta a confirmação de novos elementos.
No entanto, com o avanço de novas tecnologias e métodos para a síntese de elementos, é provável que em breve novos números atômicos e seus respectivos elementos possam ser incorporados à tabela periódica.
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