História dos Elementos Químicos
Vídeo que explica muito bem a História dos Elementos Químicos. Trata-se de uma produção audiovisual produzida pela PUC Rio em parceria com o Ministério da Educação, o Ministério da Ciência e Tecnologia e o Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação.
O que é um Elemento Químico?
Elemento Químico é um conjunto formado por átomos que possuem o mesmo número de prótons em seu núcleo, isto é, o mesmo número atômico (Z). Cada elemento é reconhecido por um símbolo. O ouro, por exemplo, tem símbolo Au e o Mercúrio é o Hg.
A Tabela Periódica traz uma enorme quantidade de elementos químicos. A maioria dos elementos são encontrados na natureza e são conhecidos como Elementos Naturais. Alguns elementos cujos átomos são criados artificialmente, em laboratórios, são chamados de Elementos Sintéticos. O processo de criação desses elementos é conhecido como síntese.
Todos os elementos químicos possuem número atômico, massa atômica, ponto de fusão (pf) e ponto de ebulição (pe). No total de 118 elementos, mais de 80 deles são elementos naturais e o restante são produzidos de forma artificial.
Os elementos são distribuídos na Tabela Periódica, seguindo em ordem crescente por seus números atômicos e de acordo com a semelhança de suas propridades (leia Período da Tabela Periódica)
Simbolos dos Elementos Químicos
O homem sempre tentou identificar os elementos químico de alguma maneira. Os alquimistas, por exemplo, representavam o ouro pelo símbolo do Sol e a prata pelo símbolo da Lua. Não importa se o elemento químico é natural ou sintético, existe sempre um símbolo atrelado a ele.
Nos dias de hoje, os símbolos seguem critérios internacionais, o que permite que um elemento químico da Tabela Periódica seja identificado em qualquer lugar do mundo, independente da língua ou alfabeto. Em outras palavras, o símbolo dos elementos químicos passou a ser universal.
O padrão adotado para a escolha da simbologia é sempre baseado no nome do elemento em latin com sua letra inicial em maiúscula, seguido, se houver necessidade, de uma segunda letra, dessa vez minúscula.
Por exemplo, o símbolo do Cálcio é Ca justamente porque já existia outro elemento com o símbolo C, no caso o Carbono.
A Importância dos Elementos Químicos no Cotidiano
Os elementos químicos estão em absolutamente tudo ao nosso redor — do celular que você está usando agora até o ar que você respira. Eles são os blocos fundamentais da matéria.
Alguns exemplos práticos:
- Carbono (C): presente em tudo que tem vida, no grafite do lápis e até em combustíveis fósseis.
- Silício (Si): usado em chips de computador e painéis solares.
- Alumínio (Al): embalagens, latas, estruturas leves e resistentes.
- Cloro (Cl): tratamento da água potável.
- Lítio (Li): essencial em baterias recarregáveis de celulares e carros elétricos.
Entender os elementos químicos é como ter uma chave para decifrar o mundo físico.
Organização da Tabela Periódica
A Tabela Periódica atual é uma verdadeira obra de engenharia científica. Ela foi criada para agrupar elementos com propriedades químicas e físicas semelhantes, e ao mesmo tempo indicar tendências que ajudam a prever o comportamento dos elementos.
A organização segue:
- Períodos (linhas horizontais): representam camadas eletrônicas. São 7 períodos.
- Grupos ou famílias (colunas verticais): agrupam elementos com propriedades semelhantes. São 18 grupos numerados de 1 a 18 (ou IUPAC) e também conhecidos pelas letras A/B (como 1A, 2A…).
Principais famílias:
| Família | Nome | Características principais |
|---|---|---|
| 1A | Metais Alcalinos | Extremamente reativos, principalmente com água |
| 2A | Metais Alcalino-Terrosos | Também reativos, mas menos que os 1A |
| 7A | Halogênios | Formam sais com metais, como o NaCl (sal de cozinha) |
| 8A | Gases Nobres | Pouco reativos, encontrados isolados na natureza |
Classificação dos Elementos
Os elementos químicos podem ser classificados de várias formas. As mais comuns são:
1. Por estado físico à temperatura ambiente:
- Sólidos: maioria dos metais (como Fe, Cu, Zn)
- Líquidos: apenas dois – Mercúrio (Hg) e Bromo (Br)
- Gasosos: H, N, O, F, Cl e os gases nobres
2. Por propriedades químicas:
- Metais: conduzem eletricidade, são maleáveis e dúcteis
- Não metais: maus condutores, frágeis em estado sólido
- Semimetais (ou metalóides): propriedades intermediárias
Elementos Químicos e a Vida
O corpo humano é formado por elementos químicos — alguns deles em grande quantidade, outros em traços minúsculos, mas todos com funções específicas.
Principais elementos no corpo humano:
| Elemento | Símbolo | Função |
|---|---|---|
| Oxigênio | O | Essencial para respiração celular |
| Carbono | C | Base de todas as moléculas orgânicas |
| Hidrogênio | H | Presente na água e nos compostos orgânicos |
| Nitrogênio | N | Presente em aminoácidos e DNA |
| Cálcio | Ca | Formação de ossos e dentes |
| Fósforo | P | Formação de DNA e ATP |
| Potássio | K | Condução de impulsos nervosos |
| Sódio | Na | Equilíbrio hídrico celular |
Elementos Radioativos
Alguns elementos têm núcleos instáveis e emitem radiação. São os elementos radioativos.
Exemplos:
- Urânio (U): usado em usinas nucleares
- Polônio (Po): altamente tóxico
- Rádio (Ra): já foi usado em relógios fluorescentes (!)
A radioatividade pode ser natural (ocorre espontaneamente) ou induzida (em laboratório).
Elementos Químicos e a Indústria
Na indústria, os elementos são essenciais em diversas áreas:
- Engenharia elétrica: Cobre (Cu), Alumínio (Al), Ouro (Au)
- Metalurgia: Ferro (Fe), Níquel (Ni), Cromo (Cr)
- Agricultura: Nitrogênio (N), Fósforo (P), Potássio (K) — os famosos NPK
- Medicina: Iodo (I) em exames da tireoide, Tecnécio (Tc) em exames de imagem
A Descoberta dos Elementos
Muitos elementos foram descobertos por acaso, outros por pura obsessão científica.
- Antiguidade: Ouro, Prata, Cobre, Estanho, Ferro já eram conhecidos e usados.
- Século XIX: grande boom com a descoberta de elementos por técnicas como espectroscopia.
- Século XX e XXI: elementos sintéticos, criados por fusão nuclear em laboratórios de ponta.
Hoje, os elementos 113 (Nihônio), 114 (Fleróvio), 115 (Moscóvio), 116 (Livermório), 117 (Tenessino) e 118 (Oganessônio) foram os últimos adicionados à tabela.
Isótopos, Alótropos e Variedades
- Isótopos: átomos do mesmo elemento com número diferente de nêutrons. Ex: Carbono-12 e Carbono-14 (usado na datação de fósseis)
- Alótropos: formas diferentes de um mesmo elemento no estado puro. Ex: o carbono pode formar diamante, grafite e fulereno.
Os Elementos Mais Abundantes do Universo
| Elemento | Símbolo | Abundância aproximada (%) |
|---|---|---|
| Hidrogênio | H | ~74% |
| Hélio | He | ~24% |
| Oxigênio | O | ~1% |
| Carbono | C | ~0,5% |
Na Terra, os mais abundantes na crosta são:
- Oxigênio (O)
- Silício (Si)
- Alumínio (Al)
- Ferro (Fe)
Como Memorizar os Elementos Químicos?
Dicas práticas:
- Use mnemônicos para lembrar grupos (ex: “LiNa K Rb Cs Fr” para os metais alcalinos)
- Associe os elementos com objetos ou situações do dia a dia
- Estude em blocos temáticos (metais, gases nobres, halogênios, etc.)
- Use apps de química ou jogos como o Quizlet e o Ptable
Curiosidades Rápidas
- O ouro é tão maleável que pode ser transformado em uma folha de 0,0001 mm.
- O tungstênio (W) tem o ponto de fusão mais alto entre os metais: 3.422°C.
- O gálio (Ga) derrete na sua mão: ponto de fusão = 29,7°C.
- O oxigênio líquido é azul.
- O iodo (I) é um sólido que sublima, ou seja, passa direto para o estado gasoso.
Conclusão Final
Estudar os elementos químicos não é só decorar nomes e símbolos — é compreender a estrutura da matéria, a base de tudo que existe. Da biologia à engenharia, da medicina à exploração espacial, tudo começa na Tabela Periódica.
Conhecer os elementos é dominar uma linguagem universal, que atravessa séculos, culturas e fronteiras.
📌 Dica bônus para estudantes:
Se estiver estudando para o ENEM, vestibular ou provas de química, foque primeiro nos elementos mais comuns (os 20 primeiros da Tabela) e nos grupos com propriedades marcantes (como alcalinos, halogênios e gases nobres).