Elementos Químicos

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:

FamíliaNomeCaracterísticas principais
1AMetais AlcalinosExtremamente reativos, principalmente com água
2AMetais Alcalino-TerrososTambém reativos, mas menos que os 1A
7AHalogêniosFormam sais com metais, como o NaCl (sal de cozinha)
8AGases NobresPouco 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:

ElementoSímboloFunção
OxigênioOEssencial para respiração celular
CarbonoCBase de todas as moléculas orgânicas
HidrogênioHPresente na água e nos compostos orgânicos
NitrogênioNPresente em aminoácidos e DNA
CálcioCaFormação de ossos e dentes
FósforoPFormação de DNA e ATP
PotássioKCondução de impulsos nervosos
SódioNaEquilíbrio 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

ElementoSímboloAbundância aproximada (%)
HidrogênioH~74%
HélioHe~24%
OxigênioO~1%
CarbonoC~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).